Definizione di modulazione di frequenza
La modulazione è il processo mediante il quale le informazioni vengono codificate da una sorgente di messaggi al fine di ottimizzarle per la trasmissione. Modulazione di frequenza (FM) è la codifica di informazioni in un’onda portante modificando la frequenza istantanea dell’onda. La tecnologia FM è ampiamente utilizzata nei campi dell’informatica, delle telecomunicazioni e dell’elaborazione del segnale.
FAQ
Che cosa è modulazione di frequenza?
La modulazione di frequenza è una modulazione in cui la frequenza dell’onda portante viene alterata in base all’ampiezza istantanea del segnale modulante, mantenendo costante la fase e l’ampiezza. La modifica della frequenza dell’onda portante viene eseguita allo scopo di inviare dati o informazioni su piccole distanze.
Indice di modulazione di frequenza è costantemente oltre 1, richiede elevata larghezza di banda nella gamma di 200 kHz, opera in una gamma di frequenza molto alta di 88 a 108 Megahertz, ha un circuito complesso con un numero infinito di bande laterali, e riceve un segnale di alta qualità con alta qualità del suono. La frequenza e la modulazione di fase sono metodi principali complementari di modulazione angolare, che è una classe di modulazione di frequenza portante spesso utilizzata nei sistemi di trasmissione delle telecomunicazioni.
segnali FM possono essere generati mediante l’utilizzo diretto modulazione di frequenza, che si ottiene inserendo un messaggio direttamente nella tensione dell’oscillatore controllato, o utilizzando indiretta modulazione di frequenza, che è stato raggiunto grazie all’integrazione di un messaggio di segnale per generare un modulato in fase di segnale, che viene poi utilizzato per modulare un cristallo oscillatore controllato, il cui risultato viene trasmessa attraverso un moltiplicatore di frequenza per produrre un segnale FM.
I casi d’uso della modulazione di frequenza includono la trasmissione radio FM, i sistemi di registrazione a nastro magnetico, il monitoraggio dei neonati per le convulsioni tramite EEG, il radar, la prospezione sismica, la sintesi del suono, la telemetria, i sistemi radio a due vie e i sistemi di trasmissione video.
Equazione di modulazione di frequenza: FM: VFM (t) = Vco sin (2 p t + f)
Modulazione di ampiezza vs Modulazione di frequenza
Modulazione di ampiezza (AM) è una modulazione in cui l’ampiezza dell’onda portante viene alterata in base all’ampiezza istantanea del segnale modulante, mantenendo costante la fase e la frequenza. La modifica dell’ampiezza dell’onda portante viene eseguita allo scopo di inviare dati o informazioni su lunghe distanze.
L’indice di modulazione di ampiezza varia da 0 a 1, richiede una bassa larghezza di banda nell’intervallo di 10 kHz, opera in gamme di media e alta frequenza da 535 a 1705 Kilohertz, ha un circuito semplice con solo due bande laterali e riceve segnali di bassa qualità con scarsa qualità del suono.
FM e AM funzionano allo stesso modo, tuttavia il modo in cui le loro onde portanti sono modulate differisce. Con AM, la forza del segnale varia al fine di incorporare informazioni audio. Con FM, la frequenza alla quale la corrente cambia direzione al secondo per il segnale portante è variata al fine di incorporare informazioni audio.
Modulazione di frequenza nei sistemi di comunicazione
Esistono due diversi tipi di modulazione di frequenza utilizzati nelle telecomunicazioni: modulazione di frequenza analogica e modulazione di frequenza digitale.
Nella modulazione analogica, un’onda portante sinusoidale che varia continuamente modula il segnale dati. Le tre proprietà di definizione di un’onda portante-frequenza, ampiezza e fase – vengono utilizzate per creare modulazione AM, PM e fase. La modulazione digitale, classificata come tasto di spostamento di frequenza, tasto di spostamento di ampiezza o tasto di spostamento di fase, funziona in modo simile all’analogico, tuttavia dove la modulazione analogica viene tipicamente utilizzata per la trasmissione AM, FM e onde corte, la modulazione digitale comporta la trasmissione di segnali binari (0 e 1).
Modulazione di frequenza nell’analisi delle vibrazioni
L’analisi delle vibrazioni è un processo per misurare e analizzare i livelli e i modelli dei segnali di vibrazione o delle frequenze delle macchine al fine di rilevare eventi di vibrazione anomali e valutare lo stato generale delle macchine e dei loro componenti. L’analisi delle vibrazioni è particolarmente utile con macchine rotanti, in cui esistono meccanismi di guasto che possono causare anomalie di modulazione di ampiezza e frequenza. Il processo di demodulazione può rilevare direttamente queste frequenze di modulazione e viene utilizzato per recuperare il contenuto di informazioni dall’onda portante modulata.
In che modo OmniSci aiuta a monitorare la modulazione di frequenza?
In molte reti di telecomunicazioni, è necessario implementare la modulazione affinché i segnali portatori di informazioni siano rappresentati da una forma d’onda che possa effettivamente passare attraverso un mezzo di trasmissione. Questo segnale modulato viene quindi ripristinato al segnale originale di rilevamento delle informazioni tramite demodulazione. L’interruzione di questa trasmissione può verificarsi se ci sono anomalie nei segnali modulati.
Non è possibile rilevare anomalie di segnale o modelli di vibrazione anomali all’interno di enormi volumi di segnali dati utilizzando soluzioni tradizionali. Utilizzando OmniSci, gli analisti telco possono facilmente rilevare e visualizzare anomalie del segnale di rete da miliardi di righe di record, con query SQL point-and-click restituite in millisecondi.