Radio - Sve što treba da znate !

Tipovi modulacije signala
Tipovi modulacije signala

Radio

Rad radija se može opisati u nekoliko koraka. Mikrofon prima glas i pretvara ga u električni signal. Signal se zatim obrađuje elementima predajnika kroz nekoliko faza, a prenosi se nazad na antenu predajnika putem kabla.

Isti signal se pretvara prenosom antene u elektromagnetne talase koji će biti poslati u antenu koja prima. Elektromagnetni talasi koji su rezultat transformacije električnog signala proizvedenog putem mikrofona brzinom svetlosti, reflektuju se na ionosferu da bi završili u anteni prijemnika.
Zemaljski releji se koriste da osiguraju da talasi stignu do prijemnika koji se nalaze daleko od predajnika. Mogu se koristiti i sateliti.

Kada elektromagnetni talasi stignu do prijemnika, prijemna antena ih pretvara u električni signal. Ovaj električni signal se zatim prenosi na prijemnik putem kabla. Zatim se pretvara u zvučni signal od strane elemenata prijemnika.
Zvučni signal dobijen na ovaj način reprodukuje se pomoću zvučnika u obliku zvukova.

Predajnik i prijemnik

Predajnik je elektronski uređaj. Osigurava prenos informacija emitujejući radio talase. On se u suštini sastoji od tri elementa : generatora oscilacija koji obezbeđuje konverziju električne struje u oscilacije radio frekvencije,
transduktor koji obezbeđuje prenos informacija putem mikrofona, i pojačalo koje, u zavisnosti od odabrane frekvencije, obezbeđuje pojačavanje sile oscilacija.

Prijemnik se koristi za pokupiti talase koje emituje predajnik. Sastoji se od nekoliko elemenata : oscilatora, koji obrađuje dolazni signal, i odlaznog, i pojačala, što pojačava uhvaćene električne signale.
demodulator koji obezbeđuje tačnu retransmisiju originalnog zvuka, filtere koji obezbeđuju eliminaciju signala koji bi mogli da pokvare odgovarajuću percepci
Lcd
Ćelije u boji su ispunjene štapovima za upravljanje, tečnim kristalima, koji određuju količinu svetlosti koja prolazi. LED televizori su LCD televizori čije je zadnje svetlo upravo promenjeno Čudo finesa LED televizora nije prava promena tehnologije – oni su i dalje LCD televizori – već zamena svetlosnih cevi (koje se zovu CCFL) sitnim belim diodama.
ju poruka i zvučnik koji služi za pretvaranje električnih signala u zvučne poruke kako bi ih ljudi mogli videti.

Podsetnici na različite načine vazdušnog transporta

HF nosač aviona

Ponekad čujemo za "nosač" (carrier na engleskom) ili "HF nosač" a da zapravo ne znate o čemu se radi. Nosač je jednostavno signal koji služi kao medijum za nošenje korisnog signala (onaj koji želite da prenesete kao što su glas, muzika, analogni ili digitalni podaci).
Kada boravimo u oblasti analognih prenosa, nosač je jednostavan i jedinstven sinusoidni signal. U oblasti digitalnog emitovanja (npr. DTT i DTT) postoji mnoštvo nosača koji dele informacije koje treba preneti.
Ovde nećemo govoriti o slučaju ovih višestrukih prevoznika. Posebnost nosača je u tome što oscilira na mnogo većoj frekvenciji od maksimalne frekvencije signala koji treba preneti. Pretpostavimo da želite da prenesete izgovoreni ili otpevani govor na 10 km unaokolo (ili u crnom ako govornik govori brzo).
Koristi se jedan predajnik koji "emituje talase" koje nekoliko prijemnika može da pokupi istovremeno.

Ali fizika ne moћe biti izmišljena. Ako želite da prenesete glas zvučnika jednostavnim povezivanjem žičane petlje ili ogromne antene sa izlazom LF pojačala, radiće ali ne baš daleko (izbrojte nekoliko metara ili čak desetine metara).
Da bi se prenos odvi
DVI
Radni prostor za digitalni ekran (DDWG) (Digital Visual Interface) ili Digitalni video interfejs izumela je Radna grupa za digitalni ekran. To je digitalna veza koja se koristi za povezivanje grafičke kartice sa ekranom.
Prednost je samo (u poređenju sa VGA) na ekranima gde su pikseli fizički razdvojeni. DVI veza stoga značajno poboljšava kvalitet ekrana u poređenju sa VGA vezom sa :
jao na udobnoj udaljenosti, mora se koristiti talas nosača aviona, koji deluje kao posrednik i koji ima manje poteškoće u prelasku razdaljina. Izbor učestalosti ovog talasa nosača zavisi od :

- tip informacija koje treba preneti (glas, radio, vesti ili digitalni HD TV),

- očekivani učinak;

- razdaljina na koju želite da pređete,

- oslobađanje terena između predajnika i prijemnika (od 50 MHz, talasi se sve više propagiraju u pravoj liniji i plaše se prepreka),

- cenu koju pristajete da platite dobavljaču električne energije ili prodavcu baterija,

- ovlašćenja koja su nadležni organi spremni da nam daju.

Zato što možete da zamislite probleme talasa koji se sudaraju ako niko ne bi došao da stavi malo reda u ovo ! Sve ovo je visoko regulisano, a frekventni dometi su rezervisani za ovu ili onu vrstu prenosa (CB, radio emitovanje, televizija, mobilni telefoni, radari itd.).
Pored ovih rezervacija frekventnog opsega, potrebne su prilično stroge tehničke karakteristike prenosnih kola kako bi se što više ograničio rizik od smetnji sa drugom opremom koja ne mora nužno da radi u istim frekventnim opsegima.
Dva susedna kola predajnika koja rade na veoma visokim frekvencijama i blizu jedni drugima mogu veoma dobro da zamaskiranje prijemnika koji radi u mnogo nižem frekventnom opsegu. Naročito je tačno ako su uređaji domaći i nedovoljno filtrirani u HF izlazu.
Ukratko, pre nego što se upuste u oblast emitovanja, bolje je imati neka saznanja o rizicima mešanja.
Prenos frekventne modulacije
Prenos frekventne modulacije

Prenos frekventne modulacije (FM)

U ovom načinu transporta, imamo nosača čija amplitude ostaje konstantna bez obzira na pojačanje modulirajuće signala. Umesto promene amplitude nosača aviona, njegova trenutna frekvencija se menja. U nedostatku modulacije (pojačanje modulacionog signala jednako nuli), učestalost nosača ostaje na savršeno definisanoj i stabilnoj vrednosti, što se naziva centralna frekvencija.
Vrednost smene frekvencije nosača zavisi od amplitude modulirajućeg signala : što je veća amplitude modulirajućeg signala, to je frekvencija nosača udaljenija od prvobitne vrednosti. Smer smene frekvencije zavisi od polariteta promene modulacionog signala.
Za pozitivnu izmenu povećava se učestalost prevoznika, a za negativnu izmenu smanjuje se učestalost nosača. Ali ovaj izbor je proizvoljan, mogli bismo da uradimo suprotno ! Količina varijacija u frekvenciji nosača naziva se devijacija frekvencije.
Odstupanje od maksimalne frekvencije može da potraje različitim vrednostima, npr. +/-5 kHz za frekvenciju nosača od 27 MHz ili +/-75 kHz za frekvenciju nosača od 100 MHz.
Sledeći grafikoni prikazuju modulirajući signal sa fiksnom frekvencijom od 1 kHz modulirajući nosač od 40 kHz (horizontalna skala je dobro proširena da bi se bolje videlo šta se dešava na svim varijacijama).

Pravi audio signal

Ako fiksni modulirajući signal od 1 kHz zamenimo pravim audio signalom, ovako to izgleda.
Ovaj drugi set krivina je prilično pričljiv, barem za zelenu krivu za koju je odstupanje maksimalne frekvencije veoma jasno jer je "dobro podešeno". Ako napravimo prepisku između modulirajuće signala (žuta kriva) i moduliranog nosača (zelena kriva), savršeno možemo videti da su varijacije u amplitude nosača sporije
- što dobro odgovara nižoj frekvenciji - kada je modulirajući signal na najnižoj vrednosti (negativan vrhunac).
S druge strane, dobija se maksimalna frekvencija nosača za pozitivne vrhove modulirajuće signale (nešto manje lako se vidi na krivinama, ali to osećamo sa najviše "popunjenih" delova).
Istovremeno, maksimalna amplitude nosača ostaje savršeno konstantna, ne postoji amplitude modulacija vezana za modulirajući izvorni signal.
Radio prijemnik može biti jednostavan
Radio prijemnik može biti jednostavan

Prijem

Da biste napravili FM prijemnik, možete da se provocirate sa nekoliko tranzistora ili jednim integrisanim sklopom (na primer TDA7000 na primer). Ali u ovom slučaju dobijamo standardni kvalitet slušanja. Za "vrhunsko" slušanje, morate da izađete napolje i dobro poznajete temu. A ovo je još istinitije kada je u pitanju dekodiranje stereo audio signala.
I da, bez stereo dekodera imate mono signal gde se mešaju levi i desni kanali (ako se radio program emituje u stereo naravno). Sa visokofrekventne tačke gledišta, izvorni signal nije vidljiv u amplitude nosača i ne možete biti zadovoljni rektifikatorom/filterom poput onog koji se koristi u AM prijemniku.
Kako je koristan signal "skriven" u frekventnim varijacijama nosača, mora se pronaći način da se ove frekventne varijacije transformišu u varijacije napona, što je proces koji je suprotan (ogledalo) onog koji se koristi za prenos.

Sistem koji obavlja ovu funkciju naziva se FM diskriminator i u osnovi se sastoji od oscilirajuće (i rezonantnog) kola čija je frekventnost/amplitude odgovor u obliku "zvona". Za funkciju diskriminacije mogu se koristiti diskretne komponente (mali transformatori, diode i kondenzatori) ili specijalizovano integrisano kolo (SO41P na primer).

Digitalni prenos

U svojoj najjednostavničitoj aplikaciji, digitalni prenos daje prevozniku mogućnost da ima dva moguća stanja koja odgovaraju visokom logičko stanju (vrednost 1) ili niskom logičkom stanju (vrednost 0).
Ova dva stanja se mogu identifikovati različitom ampludom nosača (očigledna analogija koju treba napraviti sa amplitude modulacijom), ili drugačijom vrednošću njegove frekvencije (frekvencijska modulacija).
U AM režimu, na primer, možemo da odlučimo da stopa modulacije od 10% odgovara niskom stanju logike i da stopa modulacije od 90% odgovara visokom logičkom stanju.

U FM režimu, na primer, možete da odlučite da frekvencija centra odgovara niskom stanju logike i da odstupanje učestalosti od 10 kHz odgovara visokom logičkom stanju.
Ako želite da prenesete veoma veliku količinu digitalnih informacija za veoma kratko vreme i uz jaku zaštitu od grešaka u prenosu (napredno otkrivanje grešaka i ispravka), možete da prenesete nekoliko nosača u isto vreme, a ne samo jedan.
Na primer, 4 prevoznika, 100 prevoznika ili više od 1000 prevoznika.
To se radi za digitalnu zemaljsku televiziju (DTT) i digitalni zemaljski radio (DTT), na primer.

Kod starih daljinskih upravljača za modele skale mogla bi da se koristi veoma jednostavna funkcija digitalnog prenosa : aktivacija ili deaktivacija HF nosača predajnika, sa prijemnikom koji je jednostavno detektovao prisustvo ili odsustvo nosača (bez nosača smo imali dosta daha tako da je "BF" velike zapremine,
i u prisustvu nosača, dah je nestao, signal "BF" je nestao).
U drugim tipovima daljinskog upravljača primenjen je princip "proporcionalnosti" koji je omogućio prenos nekoliko informacija u nizu, jednostavno koristeći monostalne koji proizvode slotove različitog trajanja. Trajanje primljenih pulsa odgovaralo je veoma preciznim "numeričkim" vrednostima.

Prenos glasa ili muzike

Prenos govora ne zahteva veliki kvalitet zvuka, sve dok se radi o prenošenju informativne poruke. Glavna stvar je da razumemo šta se govori. S druge strane, očekujemo više od kvaliteta prenosa kada je reč o pevačevom glasu ili muzici.
Iz tog razloga, metode prenosa koje se koriste za par interfona ili vok-tokija i one koje se koriste za emitovanje nisu zasnovane na strogo identičnim pravilima. Ne možemo reći da imamo nužno bolji zvuk sa prenosom frekvencije modulacije od onog koji se prenosi u amplitude modulaciji (AM na francuskom, AM na engleskom).
Čak i ako je očigledno da vaš hifi tjuner daje bolje rezultate na FM bendu 88-108 MHz. Ako želite, možete sasvim dobro da se ponašate u AM-u i možete da uradite veoma loše u FM-u. Kao što možete da uradite veoma dobar analogni audio i veoma loš digitalni zvuk.
Ako želite da prenesete muziku iz jedne sobe u drugu u svojoj kući ili iz garaže u baštu, možete napraviti mali radio predajnik koji može da se prenosi na FM bendu ili na bendu malih talasa (PO na francuskom, MW na engleskom), u tom slučaju komercijalni prijemnik može da uradi komplement.
U FM-u ćete dobiti bolje zvučne rezultate, jednostavno zato što standardi emitovanja obezbeđuju mnogo drugačiji propusni opseg od onog koji je dostupan u AM (GO, PO i OC) bendovima. Veća osetljivost AM prijemnika na ambijentalne smetnje (atmosferske i industrijske) takođe ima mnogo veze sa tim.

"Spor" analogni prenos podataka

Ovde je pitanje prenosa analogne vrednosti kao što su temperatura, struja, pritisak, količina svetlosti itd., koja će prvo biti unapred pretvorena u direktan napon koji je proporcionalan njemu.
Postoji nekoliko metoda i naravno svaka ima svoje prednosti i mane, možete koristiti amplitude modulaciju ili modulaciju frekvencije. Termin amplitude modulacija ili modulacija frekvencije je donekle preuveličan pošto ako analogna vrednost koja treba da se prenese ne varira,
Nosač zadržava svoje karakteristike amplitude i frekvencije koje odgovaraju vrednosti koja se prenosi u toku. Ali moramo govoriti o veliиanstvu koje varira. Zapravo, nije teže preneti informacije koje malo variraju (ako uopšte) od informacija koje brzo variraju.
Ali ne možete uvek da koristite klasičan AM ili FM radio predajnik (dostupan komercijalno napravljen ili u obliku kompleta) jer ovaj drugi vrlo lako može da ima filter niskog prolaza na ulazu koji ograničava spore varijacije napona.

A ako je kondenzator veze usađen na putanju ulaznog signala, onda je operacija jednostavno nemoguća ! Modifikovati takvog emetra da bi bio "kompatibilan" nije nužno uvek lako...
koji može da podrazumeva projektovanje specijalizovanog sklopa predajnika/prijemnika za operaciju.
Ali ako sagledamo problem sa strane, shvatamo da vrlo dobro možemo da prenesemo signal čija amplitude, u zavisnosti od vrednosti kontinuiranog napona koji se prenosi, sama po sebi dovodi do toga da se nosač razlikuje. A ako je posrednički modulirajući signal u okviru audible benda (npr. između 100 Hz i 10 kHz), onda se upotreba konvencionalnog radio predajnika može ponovo uzeti u obzir.

Kao što vidite, jednostavan konvertor napona/frekvencije sa strane prenosa i njegov dopunjavanje konvertora frekvencije/napona na strani prijemnika je jedno rešenje između ostalih primera.

Prenos digitalnih podataka

Pazite da ne pomešate "digitalni prenos" i "prenos digitalnih podataka". Analogne informacije možemo da prenosimo digitalnim režimom prenosa, baš kao što možemo da prenosimo digitalne podatke sa analognim režimom prenosa, čak i ako za ovaj drugi slučaj možemo da diskutujemo o tome.
Da biste prenosili digitalne podatke sa analognim režimom prenosa, može se pretpostaviti da električni nivoi digitalnih signala odgovaraju minimalnom i maksimalnom analognom signalu.
Međutim, budite oprezni sa oblikom digitalnih signala, koji ukoliko su brzi i kvadratni, mogu da sadrže visoku brzinu harmonike koju predajnik ne može nužno da svari.
Možda će biti neophodno da digitalne podatke prenosite signalima koji imaju "analogni obrazac" kao što je sinus. Ako su digitalni podaci koje treba preneti veoma važni (bezbedan pristup pristupu sa pristupni kôd, na primer), mora se preduzeti nekoliko mera predostrožnosti.

U stvari, ni u jednom slučaju se ne može uzeti u obzir da će prenos sa jedne tačke na drugu biti oslobođen nedostataka, a deo prenesenih informacija možda nikada neće stići ili stići iskrivljen i neupotrebio.
Prenete informacije se stoga mogu dopuniti informacijama o kontroli (na primer CRC) ili se jednostavno ponavljati dva ili tri puta zaredom.
https : //onde-numerique.fr/la-radio-comment-ca-marche/

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Ponosni smo što vam nudimo sajt bez kolačića bez ikakvih oglasa.

Tvoja finansijska podrљka nas odrћava.

Kliknite na dugme !