频率键合

二进制FSK的一个例子

频率键合FSK )是一种频率调制方案,其中数字信息通过定期在几个离散频率之间转移载体的频率来编码在载体信号上。该技术用于通信系统,例如遥测系统,气球气球辐射呼叫者ID车库门开瓶器以及VLFELF乐队中的低频无线电传输。最简单的FSK是二进制FSKBFSK ),其中载体在两个离散频率之间移动以传输二进制(0s和1s)信息。

调节和解调

FSK调制解调器的参考实现存在并详细记录。即使在低功率微控制器上,也可以非常有效地使用Goertzel算法进行二进制FSK信号的解调。

变化

多频换键

连续相频换档键合

原则上,FSK可以通过使用完全独立的自由运行振荡器来实现,并在每个符号周期的开始时在它们之间进行切换。通常,独立的振荡器将不会处于同一阶段,因此在转换瞬间处的幅度相同,从而导致传输信号突然不连续性。

实际上,许多FSK发射器仅使用一个振荡器,并且在每个符号周期开始时切换到不同频率的过程都保留了阶段。消除该阶段的不连续性(因此消除了振幅的突然变化)减少了边带功率,从而减少了对相邻通道的干扰。

高斯频率键合

高斯频换键合GFSK )在每个符号周期的开头时立即更改频率,而不是直接使用数字数据符号调节频率,而是用高斯滤波器过滤数据脉冲,以使过渡更加顺畅。该过滤器具有降低边带功率的优势,以增加隔膜间干扰的成本减少了对相邻通道的干扰。它由改进的第2层协议DECT蓝牙,柏树无线us,北欧半导体德州仪器IEEE 802.15.4Z-WAVE和VAVENIS设备使用。对于基本数据速率蓝牙,最小偏差为115 kHz。

GFSK调制器与简单的频移键控调制器的不同之处在于,在基带波形(带有水平-1和+1)进入FSK调制器之前,它通过高斯滤波器,使过渡更顺利以限制光谱宽度。高斯过滤是减少光谱宽度的标准方法。在此应用程序中称为脉冲成型

在普通的非过滤FSK中,从-1跳到+1或+1至-1时,调制的波形迅速变化,这引入了大型带外光谱。如果脉冲被更改为-1,则为-1,-0.98,-0.93,..., +0.93,+0.98,+1,使用此更平滑的脉冲来确定载波频率,out-频段将减少。

最小换档键合

最小频率键合或最小换档键合(MSK)是相干FSK的特定频谱高效形式。在MSK中,较高频率和较低频率之间的差异与比特率的一半相同。因此,代表0和1位的波形完全不同于一半的载体周期。最大频率偏差为δ= 0.25 f m ,其中f M是最大调节频率。结果,调制指数M为0.5。这是可以选择的最小FSK调制指数,以使0和1的波形是正交的

高斯最小换档键合

GSM手机标准中使用了一种称为高斯最小换档键合( GMSK )的MSK的变体。

音频换档键合

音频频率转移键合(AFSK)是一种调制技术,数字数据音频音调的频率音调)变化表示,产生了适用于通过无线电电话传输的编码信号。通常,传输音频在两个音调之间交替:一个,“标记”代表二进制音频;另一个“空间”代表二进制零。

AFSK在基带频率下执行调制方面与常规频率键合的不同。在无线电应用中,通常使用AFSK调制的信号来调节RF载体(使用常规技术,例如AMFM )进行传输。

AFSK并不总是用于高速数据通信,因为它的功率和带宽效率要比大多数其他调制模式都低得多。但是,除了简单性外,AFSK还具有一个优势,即编码信号将通过AC耦合链接,包括最初设计用于携带音乐或语音的大多数设备。

AFSK在美国的紧急警报系统中使用,将紧急情况,受影响的位置以及发行时间通知站点,而无需实际听到警报的文字。

连续4级调制

项目25系统中的第1阶段收音机使用连续的4级FM(C4FM)调制。

申请

1910年,雷金纳德·费森登(Reginald Fessenden)发明了一种传输摩尔斯密码的两色调方法。点和破折号用相等长度的不同音调代替。目的是最大程度地减少传输时间。

一些早期的CW发射器采用了无法方便地键入的电弧转换器。密钥没有打开和关闭电弧打开和关闭电弧,而是在称为补偿波方法的技术中稍微更改了发射器频率。接收器未使用补偿波。用于此方法的火花发射器消耗了大量带宽并引起干扰,因此在1921年之前就灰心了。

大多数早期的电话线调制解调器都使用音频换频键合(AFSK)以每秒约1200位的速率发送和接收数据。 Bell 103Bell 202调制解调器使用了此技术。即使在今天,北美呼叫者ID也使用1200 BAUD AFSK以BELL 202标准的形式使用。一些早期的微型计算机使用了特定形式的AFSK调制,即堪萨斯城标准,以存储音频盒式数据。 AFSK仍在业余无线电中广泛使用,因为它允许通过未修改的语音带设备传输数据。

AFSK还用于美国紧急警报系统中传输警告信息。它用于美国NOAAWeatheradio上使用的高

加拿大安大略省渥太华CHU短波广播电台播放了一个使用AFSK调制编码的独家数字时间信号。

呼叫者ID和远程计量标准

频换键(FSK)通常在电话线上用于呼叫者ID (显示呼叫者的号码)和远程计量应用程序。该技术有几种变体。

欧洲电信标准学院

欧洲的某些国家,欧洲电信标准学院(ETSI)标准200 778-1和-2 - 替换300 778-1&-2 - 允许3个实体运输层( Telcordia Technologies (以前是Bellcore),英国电信(BT )(BT)和有线通信协会(CCA)),与2种数据格式多个数据消息格式(MDMF)和单个数据消息格式(SDMF)以及双音多频率(DTMF)系统以及仪表的无环模式-阅读等。这更多是一种认识,即存在不同类型的类型,而不是试图定义单个“标准”。

Telcordia Technologies

Telcordia Technologies (以前为铃铛)标准在美国,加拿大(但请参见下文),澳大利亚中国香港新加坡。它在第一个铃声之后发送数据,并使用每秒1200位202音调调制。数据可以以SDMF发送(包括日期,时间和数字)或MDMF,该数据添加了名称字段。

英国电信

英国的英国电信(BT)开发了自己的标准,该标准用线逆转来唤醒显示器,然后以类似于MDMF的格式将数据发送为CCITT v.23调制解调器音调。 BT,已故的Ionica等无线网络以及一些有线电视公司使用它。详细信息可在BT供应商信息注释(SIN) 227Wayback Machine (Link Broken 28/7/21)和242Wayback Machine上存档2014-07-26(链接折断28/7/21)和242 档案中的详细信息(链接28/ 7/21);另一个有用的文档是使用ExAR网站的Wayback机器在Wayback机器使用XR-2211设计呼叫者识别交付

有线通信协会

英国的有线通信协会(CCA)开发了自己的标准,该标准在短第一圈之后以贝尔202v.23音调发送信息。他们开发了一个新的标准,而不是更改某些“街头盒”(多路复用器),该标准无法应对BT标准。英国有线电视行业使用各种开关:大多数是Nortel DMS-100;有些是系统X系统y ;和诺基亚DX220。请注意,其中一些使用BT标准而不是CCA。数据格式类似于BT,但运输层更像是Telcordia Technologies,因此北美或欧洲设备更有可能检测到它。

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