SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKUELEKTROTEHNIČKI FAKULTET

TOMISLAV KREZO I ZORISLAV KVESIĆ

FSK – DISKRETNA MODULACIJA FREKVENCIJE

SEMINARSKI RAD

OSIJEK, 2008

SADRŽAJ

1. UVOD……………………………………………………………………………………….2

2. FSK – DISKRETNA MODULACIJA FREKVENCIJE………………………………...3

3. PODVRSTE DISKRETNE MODULACIJE FREKVENCIJE…………………………7

3.1 FDM - FREQUENCY DIVISION MULTIPLEX…………………………………7

3.2 DFSK - DOUBLE FREQUENCY SHIFT KEYING……………………………...8

3.3 AFSK - AUDIO FREQUENCY SHIFT KEYING………………………………...9

3.4 MFSK - MULTI FREQENCY SHIFT KEYING………………………………...10

3.5 MSK - MINIMUM SHIFT KEYING I

GMSK - GAUSSIAN MINIMUM SHIFT KEYING…………………………….12

4. FSK DEMODULACIJA………………………………………………………………….14

4.1 FM DETEKTOR – DEMODULACIJA…………………………………………..14

4.2 FILTER TYPE – DEMODULACIJA…………………………………………….15

5. PRIMJENE FSK MODULACIJE……………………………………………………….16

5.1 PRIMJENA U GSM SUSTAVU…………………………………………………16

5.2 PRIMJENA U PRIJENOSU INFORMACIJA ELEKTRIČNOM MREŽOM…...17

5.3 MODEM……………………………………………………………………….….19

5.3.1 Modulacija kod modema………………………………………………….…..20

6. ZAKLJUČAK…………………………………………………………………………..…21

LITERATURA……………………………………………………………………………....22

2

1.UVOD

Komunikacija kod elektroničke opreme odvija se različitim vrstama modulacija

signala. Različitim načinima pokušava se doći do sve većih brzina prijenosa podataka, a na

prvom mjestu su modulacije signala. Modulacija signala je način prenošenja podataka kroz

određeni medij i o njoj ovisi brzina prijenosa.

Tema ovog seminarskog rada je FSK (eng. frequency shift keying) modulacija signala koja je

zastarjela, ali obrađene su i neke vrste modulacija koje su nastale da bi otklonile nedostatke

FSK modulacije .

3

2. FSK - DISKRETNA MODULACIJA FREKVENCIJE

FSK –diskretna modulacija frekvencije je tipična modulacija koja se koristi za slanje

digitalnih informacija između digitalne opreme kao što su printeri, računala itd…

Ovaj se modulacijski postupak temelji na tome da se svakom stanju binarnog digitalnog

signala dodijeli jedna diskretna frekvencija digitalnog signala. Obično se stanju 1 dodijeli

frekvencija f1, a stanju 0 frekvencija f0 pri čemu je:

f1>f0.

Slika 2.1. Oblik signala kod FSK modulacije.

Slika 2.2. Parametri kod FSK signala

Indeks modulacije m = f/fm

Devijacija frekvencije f = (f2-f1)/2

4

Faktor m određuje zauzetost širine pojasa. Signali sa m<<1 nazivaju se uskopojasni, a signali

sa m>>1 nazivaju su širokopojasni. Npr. FM radio je širokopojasan prema svojoj definiciji.

Slika 2.2 pojašnjava parametre signala kod FSK. Svako stanje 1 ili 0 ima određeno vremensko

trajanje. Uobičajena vrijednost trajanja binarne jedinice ili nule je 5 do 22 ms.

Bitska brzina jednaka je 1/vrijeme trajanja 1 ili 0 u sekundama.

Primjer 1. Ako je brzina trajanja 20ms, dobijemo da je bitska brzina 50 Baud-a

(1/20ms=50Bd).

Kod FSK pozornost se obraća na promjenu frekvencije u odnosu na frekvenciju vala nosioca

signala.

Razlika u frekvenciji između binarne jedinice ili nule je obično u rasponu od 50 do 1000Hz.

Frekvencija vala nosioca je točno na sredini između frekvencije 0 i 1.

Devijacija je jednaka razlici frekvencija između srednje frekvencije i frekvencije binarne

jedinice ili nule. Devijacija je numerički gledano ½ razlike frekvencije binarne nule i

jedinice.

Primjer 2. Ako je frekvencija vala nosioca 100Hz, a devijacija 8Hz. Za frekvencije binarne

jedinice f1 i binarne nule f0 dobivamo:

f1 = 100+8=108Hz

f2 = 100-8=92Hz.

Kada se modulacija ne vrši idealnim pravokutnim impulsom, promjena frekvencije na

prijelazu dva stanja, neće izazvati diskontinuitet faze (Sl.2.3a). Kontinuirana promjena

frekvencije, pa prema tome i kontinuirana promjena faze, smanjuje broj spektralnih

komponenti moduliranog signala. Ovo je prisutno kada radimo sa jednim oscilatorom koji ne

mijenja frekvenciju skokovito. Ovu pojava se danas često koristi, a modulacijski postupak

kojim se dobiju najbolji rezultati naziva se GMSK. Ako imamo dva oscilatora koja

naizmjence generiraju frekvencije f1 i f0, imat ćemo i diskontinuitet faze (Sl.2.3b)

5

Slika 2.3. Kontinuitet faze 3a, diskontinuitet faze 3b.

Kod FSK se koristi mnogo načina kodiranja prenošenih podataka. Mogu se podijeliti u dvije

grupe:

- sinkronizirane,

- nesinkronizirane.

Sinkronizirani prijenos ima trajanje binarne jedinice i binarne nule određeno referentnim

satom.

Nesinkronizirani prijenos podataka ne zahtjeva referentni sat, ali zahtjeva kontrolu vremena

tijekom dekodiranja.

Slika 2.4. Sinkronizirani prijenos 4a, nesinkronizirani prijenos 4b.

6

a)

b)

3. PODVRSTE DISKRETNE MODULACIJE FREKVENCIJE

3.1 FDM - FREQUENCY DIVISION MULTIPLEX

Nekoliko FSK signala može se prenositi istodobno tako da se odredi nekoliko različitih

frekvencija nasivog vala (srednja frekvencija) za svaki FSK signal. Metode istodobnog

(simultanog) prijenosa se naziva FDM. U radio spektru nekoliko audio FSK signala je obično

kombinirano za prijenos pomoću ograničenog primopredajnika. Ovakav oblik FDM-a obično

se naziva VFT (Voice freqvency Telegrafh). Da bi smanjili širinu pojasa određenog FSK

kanala koristimo uzak razmak između binarne jedinice i nule – između 50 i 200 Hz. Tipični

FDM sistem je prikazan na slici 3.1.1.

Slika 3.1.1. Tipični FDM signal.

Visoko frekventni radio sistemi obično odašilju 16 kanala, ali bilo bi moguće 24 i više da su

omeđeni sa 3 kHz. Telefonski standard je 12 i 24 kanala po 3 kHz.

7

3.2 DFSK - DOUBLE FREQUENCY SHIFT KEYING

DFSK ili DFS je način prijenosa 2 nezavisno binarna podatka X i Y pomoću stanja koji se

sastoji od 4 diskretne frekvencije. Tablica 3.2.1. pokazuje konvertiranja 2 binarna bita u 4

moguća izlazna stanja.

Tablica 3.2.1. Prikazuje moguća izlazna stanja sa dva binarna koda.

Primjer: Ako su bit X i bit Y binarna jedinica i nula izlazno stanje je C.

Ovo je takav oblik FSK kod kojeg možemo prenijeti bilo koja dva bita pomoću jednog stanja.

Slika 3.2.1. pokazuje tipični DFSK signal.

Slika 3.2.1. DFSK signal. Digitalni kanal X (a) i Y (b) kombinirani u jedan DFSK signal

(c).

8

Zato što su 2 kanala nezavisna, oni mogu sadržavati bilo koju kombinaciju sinkroniziranih ili

nesinkroniziranih signala.

Na slikama 6 i 7 izlazna stanja A, B, C i D su prikazana frekvencijama f1 do f4. Imamo 24

različita načina kojima 4 stanja mogu biti dobivena pomoću 4 frekvencije.

4! = 1x2x3x4=24

3.3 AFSK

AFSK (engl. - Audio Frequncy Shift Keying) je jedna od podvrsta FSK modulacije.

Razlikuje se od FSK tehnike modulacije u tome što se kod ove vrste modulacije primjenjuju

audio tonovi određenih frekvencija. Princip rad gotovo je istovjetan FSK modulaciji s

razlikom što su uređaji koji primaju odnosno odašilju, takav signal generirali kao dva različita

tona (jedan za binarnu jedinicu "1" i drugi za binarnu nulu "0"). Kao i kod FSK modulacije

ton više frekvencije predstavlja binarnu jedinicu "1", a ton niže frekvencije predstavlja

binarnu nulu "0".

AFSK je modulacijska tehnika kod koje se podatak (odnosno binarne jedinice i nule)

predstavlja kao promjene frekvencije audio tona time omogućavajući korištenje preko radio

aparata ili telefona. Obično se promjene događaju unutar određenog frekvencijskog pojasa u

kojem su određeni tonovi koji pak unutar tog frekvencijskog pojasa predstavljaju binarne

jedinice i binarne nule. Za razliku od standardne FSK modulacije AFSK modulacija se izvodi

na frekvenciji osnovnog frekvencijskog pojasa. U radio tehnologiji se obično AFSK

modulirani signal koristi za moduliranje radio-frekvencijskog vala nosioca za prijenos. Tako

je ova vrsta modulacije pronašla primjenu u radijskim tehnologijama kao što su primjerice

amaterski radio, prvi modemi, pohrana podataka na magnetsku traku, daljinsko upravljanje

modelima letjelica, brodova i slično no zbog svoje smanjene učinkovitosti u odnosu na ostale

vrste modulacijskih tehnika posebno kod većih brzina prijenosa.

Na ovoj modulacijskoj tehnici bili su zasnovani prvotni modemi. Kao što je već

spomenuto, ovakvom modulacijskom tehnikom nije bilo moguće postići velike brzine te su

prvotni modemi temeljeni na Bell 103 standardu dostizali brzine prijenosa samo do 300 b/s.

Kod ovog standarda izvorišne i odzivna stanica koristile su dva različita para frekvencija za

9

prijenos informacija (odredišna stanica - 1270 Hz za "1" i 1070 Hz za "0" te odzivna stanica -

2225 Hz za "1" i 2025 Hz za "0")Kasniji modemi koristili su kombinacije više tehnika

modulacije te su postizali veće brzine prijenosa.

3.4 MFSK

MFSK (engl. - Multi Frequency Shift Keying) je također jedna od podvrsta FSK

modulacije koja se vremenom razvila. Za razliku od FSK modulacije koja radi na dvije

frekvencije, ova vrsta modulacije koristi više frekvencija - od 4 do 64 najčešće. Svaki ton se

generira odnosno prenosi kao npr. točka Morseove abecede ali tonovi slijede jedan za drugim

bez pauze na blago različitim frekvencijama. To je tehnika kod koje individualni impulsi

različitih radio frekvencija nose informaciju i preneseni podaci ovise o frekvenciji impulsa.

Obično se koristi nekoherentna detekcija te se smješta što je više moguće tonova što je

međusobno bliže moguće. Time se postiže da se ograničava širina prijenosnog kanala.

Na slici 3.4.1 možemo vidjeti primjer simulacijskog blok dijagrama za MFSK kojim su

studenti sa sveučilišta Hull u Engleskoj izveli eksperiment u kojem su ispitivali FSK i MFSK

signale.

Slika 3.4.1 Blok dijagaram simulacijskog sklopa za FSK i MFSK modulaciju

Upotrebom Bernoulli generatora generirani su binarni brojevi koji su tada primjenom

modulatora i demodulatora u konačnici prikazani na displeju i osciloskopu te su analizom

signala utvrdili razlike između efikasnosti FSK i MFSK signala. Te razlike najbolje se mogu

vidjeti na slici 3.4.2 ispod.

10

Slika 3.4.2 Dijagram usporedbe FSK i MFSK modulacije obzirom na gubitak podataka

u odnosu na smetnje

Iz tog dijagrama vidljivo je kako i jedna i druga modulacijska tehnika zadržavaju

zadovoljavajuću količinu podataka do određene snage smetnje. No vidljivo je kako je prag

podnošenja smetnje za simulirani slučaj kod FSK bio 6dB dok je kod MFSK on 7,6dB.

Vremenom su se razvile više načina ove modulacije i najčešće se koriste u

kratkovalnim komunikacijama. Piccolo je prva vrsta MFSK modulacije koju je razvijala

Britanska vlada te se uglavnom koristila u svrhe komunikacije za vojne potrebe. Ubrzo su se

razvile i druge vrste koje su druge zemlje koristile za slične potrebe. MFSK8 i MFSK16 su

vrste modulacije koje su se razvile za potrebe radio amaterizma te su se i najdulje zadržale u

primjeni kod radio amatera. Budući se podaci prenose u vrlo malim razmacima, tj. tonovi se

smještaju u relativno male prostore, vrlo bitno je u slučaju radio prijenosa podešavanje (engl.

tuning) frekvencije kanala za prijem kako ne bi došlo do prijema krive informacije.

Ova vrsta modulacije može se dodatno poboljšati upotrebom FEC (engl. - Forward Error

Correct) tehnike čime se dodatno smanjuje broj primljenih grešaka, ali ova tehnika nažalost

zauzima popriličan dio prijenosnog pojasa.

MFSK ima određene prednosti u odnosu na standardnu FSK modulaciju. Ovakva vrsta

modulacije je brža ali i manje osjetljiva na impulsne i širokopojasne smetnje. U primjeni kod

radio tehnika pokazalo se kako je i puno otpornija na smetnje nastale u ionosferi, slabljenje

11

signala i slično. Osim toga učestalost pogrešaka se smanjuje sa povećavanjem broja tonova

koji se koriste. Najveći problem koji se javlja kod primjene u radio tehnologijama je potreba

za vrlo preciznim podešavanjem (traženjem) frekvencija.

3.5 MSK i GMSK MODULACIJA

MSK (engl. - Minimum Shift Keying) modulacija je posebna vrsta FSK modulacije.

Kod ove vrste modulacije razlika između više i niže frekvencije jednaka je točno polovini bit

ratea. MSK se ponaša tj. radi kao i FSK sa najmanjom razlikom između frekvencija dva FSK

signala. MSK modulacija može se promatrati kao binarna frekvencijska modulacija sa

konstantnom fazom sa modulacijskim indeksom 0,5. Stoga se kod ove vrste modulacije

postiže da se valni oblici koji se koriste za predstavljanje binarne jedinice "1" i binarne nule

"0" razlikuju za točno polovicu periode vala nosioca. Time se uklanja mogućnost

međusobnog uplitanja signala. Ova tehnika kodira svaki bit kao polovicu sinusoide što

rezultira konstantnim modulom signala, a time se rješavaju i problemi vezani za nelinearnu

distorziju.

Kao posebna vrsta MSK modulacije razvila se Gaussova MSK (GMSK ili GFSK,

engl. - Gaussian minimum shift keying). Vrlo je slična MSK tehnici modulacije, no kod ove

vrste signali se prethodno propuštaju kroz filtar kojim se signal oblikuje te se nakon toga

koristi. Primjenom Gaussovog filtra na dijelu prije procesa modulacije, što čini izlaznu snagu

signala mnogo kompaktnijom. Predmodulacijski Gaussov filtar ima karakteristike da djeluje

na uskom frekventnom području i karakteristiku da oštro reže signal, filtar tako minimizira

varijacije frekvencije u vremenu. Na slici 3.5.1 možemo vidjeti kako se stvara GMSK signal

pomoću FSK modulacije i naponski upravljivog oscilatora (VCO).

Slika 3.5.1 GMSK ostvaren sa FSK modulacijom i FM-VCO

12

Signal a(t) stvoren FSK modulacijom prolazi kroz Gaussov filtar, naponski upravljivi

oscilator (VCO) te pojačalo i stvara izlazni GMSK signal. Prednost je u tome što smanjuje

snagu bočnog frekventnog pojasa, a time i miješanje signala van nosivog pojasa no nažalost to

povećava mogućnost miješanja simbola unutar kanala pa su potrebni posebni kompleksni

algoritmi izjednačavanja na prijemniku GMSK signala.

Ova vrsta modulacije posebno je spektralno uspješna i zbog toga je vrlo upotrebljiva u

mobilnim radio sistemima no potrebno je više energije u odnosu na neke druge vrste

modulacije. GMSK ima konstantnost signala, dobar BER (BitErrorRate) i ima sposobnost

samosinkronizacije. Najveću upotrebu pronalazi u GSM mobilnim sistemima.

13

4. FSK DEMODULACIJA

Demodulacijske metode FSK signala dijele se na dvije glavne skupine:

- FM detektor i

- Filter type demodulacija.

4.1 FM DETEKTOR DEMODULACIJA

FM detektor demodulacija se koristila mnogo ranije od filter type demodulacije.

FM detektor demodulacija otklanja signale smetnji tj. otklanja sve frekvencija izvan opsega f1

i f0. Takav signal prolazi kroz uskopropusni filter da bi se otklonile komponente šumova. Na

kraju se svi pozitivni naponi pretvaraju u binarnu jedinicu, a negativni naponu u nulu.

Slika 4.1.1. FM detektor tip FSK demodulacije

Ovakav tip demodulacije je popularan zbog jednostavnosti.

FM detektor je način modulacije koji je kompliciran za FDM i ne upotrebljava se za FDM, a

isto se tako ne upotrebljava za DFSK signale.

14

4.2 FILTER TYPE FSK DEMODULACIJA

Pojednostavljeni spektar frekvencija za filter type demodulatore je prikaza na slici 4.2.1.

Dizajn filtera ne ovisi samo o parametrima signala nego i o prirodi signala smetnji. Klasični

filter je optimalan za koherentne FSK. Ostali filter type demodulatori koriste se za

nekoherentne mreže.

Slika 4.2.1. Pojednostavljeni spektar frekvencija za filter type demodulatore.

Blok dijagram za klasični filter type demodulator je prikazan na slici 4.2.2.

Slika 4.2.2. Filter type demodulacija

U demodulatoru se vrši usporedba između filtera jedinica i filtera nula. Ako je izlaz sa filtera

jedinica veći od izlaza sa fitera nula, izlaz sa komparatora će diti jedan. Obrnuto vrijedi za

nulu.

15

5. PRIMJENE FSK MODULACIJE

FSK modulacija sa svojim podvrstama pronašla je primjenu u mnogim područjima.

Ovisno o zahtjevima koji se postavljaju pred ovu vrstu modulacije ona je primjenjiva u svom

izvornom, najjednostavnijem obliku kao kod prvih modema, kod telekomunikacija : Caller ID

tehnologija, DECT tehnologija (bežični telefoni), DTMF tehnologija (tonsko

biranje/upravljanj preko telefona), prijenosa informacija električnom mrežom ili kod opreme

koja se koristi za radiodaljinsko upravljanje. No, s obzirom da se vremenom uočavalo razne

nedostatke ovakve vrste modulacije, kombinacijom više modulacijskih tehnika ili

unaprjeđivanjem iste razvilo se i niz drugih podvrsta FSK modulacije čiju primjenu ćemo

obraditi u nekoliko primjera.

5.1PRIMJENA U GSM SUSTAVU

Sustav GSM-a koristi kombinirane FDMA(višestruki pristup s frekvencijskom

raspodjelom) i TDMA(višestruki pristup s vremenskom raspodjelom) tehnike za prijenos

signala koji se prenose koristeći GMSK modulaciju. Budući se u GSM sustavu za

komunikacijsku vezu bazna stanica - mobilna jedinica dodjeljuju odvojeni frekvencijski

pojasevi s jednom ili više nosećih frekvencija dolazi i do gubitka informacije u okolnim

kanalima ali je zahvaljujući GMSK modulaciji taj gubitak minimiziran.

U GSM sustavu pokretne mobilne telefonije, za moduliranje signala na analognu noseću

frekvenciju upotrebljava se GMSK modulacija. GMSK modulacija (Gaussian Minimum Shift

Keying), za razliku od MSK modulacije, ima Gaussov filtar na dijelu prije procesa

modulacije, što čini izlaznu snagu signala mnogo kompaktnijom. Predmodulacijski Gaussov

filtar ima karakteristike da djeluje na uskom frekventnom području i karakteristiku da oštro

reže signal. To omogućuje da guši VF komponente signala. Stupanj reagiranja na nadvišenja

signala je nizak što omogućuje zaštitu od trenutnih pretjeranih odstupanja signala. GMSK

modulacija je odabrana kao kompromis između spektralne djelotvornosti, složenosti

elektronike i nepoželjne emisije (radio-frekvencijski izlaz izvan određenog frekventnog

pojasa). Složenost elektronike je proporcinalna potrošnji mobilne stanice, koja mora biti

reducirana na najmanju moguću vrijednost. Nepoželjna emisija izvan dozvoljenog

frekventnog područja mora biti kontrolirana, tako da interferencija na okolne kanale bude

minimalna. Također, kako bi se dodatno optimizirao rad mreže za prijenos informacija

vezanih uz kontrolu i upravljanje radom mreže koriste se kontrolni kanali koji u osnovi

16

također koriste GMSK modulaciju. Pri radnim frekvencijama GSM-a (900MHz), radio valovi

odbijaju se praktički od svačeg: zgrada, planina, brežuljaka, automobila, zrakoplova itd. Tako

se reflektirani signali koji imaju različit fazni pomak mogu primati s antenom mobilne

stanice. Primjenom tehnike ekvalizacije postiže se da se izvuče originalni signal od neželjenih

refleksija i smetnji.

5.2PRIMJENA U PRIJENOSU INFORMACIJA ELEKTRIČNOM

MREŽOM

FSK modulacija pronašla je svoju primjenu i u prijenosu informacija preko električne mreže.

Budući se električna energija prenosi na određenim frekvencijama (u svijetu je nazivna

frekvencija prijenosa električne energije 50 - 60 Hz), a FSK tehnika modulacije koristi

različite frekvencije za prijenos informacija, uvidjelo se kako u frekvencijskom opsegu za

prijenos električne energije postoji neiskorišteni prostor (određeni frekvencijski opseg) koji bi

se mogao iskoristiti za prijenos informacija. Kao jedno od prvih rješenja 1998. godine pojavio

se proizvod tvrtke Intelogis nazvan PassPort adapter (White Paper, Intelogis PLUG-IN

Technology, Power Line Communications, © 1997-98), koji je radio na PassPort tehnologiji

razvijenoj u toj tvrtci. Točnije, radilo se o kompletu za umrežavanje dva računala i jednog

printera na niskom naponu - preko kućne električne instalacije. Cijeli komplet je koštao oko

50 dolara i predstavljao prilično jeftino rješenje za jednu novu tehnologiju. Na slici 5.2.1

možemo vidjeti kako je taj adapter izgledao.

Slika 5.2.1 PassPort adpater

Ova tehnologija bila je zasnovana na FSK tehnici modulacije signala te je tako koristila

dvije frekvencije za "nule" i "jedinice". Obje frekvencije su se nalazile u uskom intervalu tik

iznad nivoa na kojem ima najviše šuma. Količina šuma na električnim vodovima se mijenjala

u zavisnosti od potrošnje od strane kućnih aparata. Zato je ovaj protokol bio jako osjetljiv,

17

prisiljavajući računala da ponovno odašilju pakete sa podacima. Intelogis je nudio i razne

filtre koji su smanjivali šum, ali brzina je svejedno bila ograničena propusnošću paralelnog

porta.

Tako se PassPort adapter pokazao kao nestabilno rješenje, a i dostizao je brzinu od oko

tek 350 kbps (iako su neke novije verzije nudile i manje poboljšanje u brzini prijenosa). Ako

su se uključivali kućni aparati, performanse su padale i na 50 kbps, a komunikacija se često i

totalno prekidala. Radio je samo sa Windows baziranim računalima i samo sa 110V

električnim mrežama - dakle, ograničen na američko tržište te je vrlo brzo napušten i

"zamijenjen" novijom PowerPacket tehnologijom tvrtke Intellon koja je bila bazirana na

OFDM (engl. - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) tehnici te se pokazala kao puno

bolje i pouzdanije rješenje.

18

5.3 MODEM

Modem (modulator-demodulator) je uređaj koji omogućuje prijenos digitalnih

podataka kroz sustav ograničenog frekvencijskog spektra (300-3000 Hz) poput telefonskog

sustava.

Digitalni signal (informacija) koju modem prenosi modulira sinusni val nosioc kojeg generira

modem. Modulirati se mogu amplituda, frekvencija ili faza nosioca koji tipično ima između 1

i 2 kHz. Obično se koristila frekvencijska modulacija. Iako modem može koristiti bilo koje

frekvencije i modulacije, ako to isto radi i modem s druge strane veze. Radi standardiziranosti

opreme donose se i koriste međunarodni standardi..

Za komutirane veze se koristio V.34 standard s brzinom od 28800 bpss. Novije tehnologija

koristile su nebalansirani prijenos koji je u jednom smjeru 56000 bps..

Ugradnjom mikroporcesora u modeme moguće im je dodati i druge funkcionalnosti. Najčešće

su se koristili protokoli za provjeru i zaštitu podataka (V.42) i protokoli za sažimanje

(kompresiju) podataka (V.42 bis).

Modemi se priključuju pomoću RS-232 priključka,. Za potpuno upravljanje radom koristi se

skup naredbi. Industrijski standard je tzv. "Hayes command set".

Na poprečnim linijama koriste se tzv. baseband modemi i uglavnom nisu standardizirani, a

omogućavaju velike brzine prijenosa podataka, i do 2 Mbps.

Telefonska parica, ima sposobnost prijenosa signala i do dva miliona bita u sekundi, uređaji u

telefonskim centralama i ostalim postrojenjima ograničavaju spektar signala na područje 300

Hz do 3 kHz. Također, zbog induktiviteta i kapaciteta prisutnih na telefonskoj liniji, nije

moguće prenositi pravokutni signal kakav je tipično digitalni. Tako je nastao koncept

modema, uređaja koji bi digitalni signal pretvorio u oblik pogodan za prijenos telefonskim

linijama.

19

5.3.1 Modulacija kod modema

Modem generira sinusni val nosioc, tj. tonski signal u području 1000 Hz do 2000 Hz,

koji modulira digitalni signal. Modulirati se mogu amplituda, frekvencija i faza vala nosioca.

Koristila se FSK modulacija (frequency shift keying) kod koje se dva ili više različitih tonova

koristi za prijenos jedinica i nula.

Jedan od najstarijih standarda, Bell 103, emitira kratki tonski signal frekvencije 1270 Hz za

jedinicu, odnosno 1070 Hz za nulu. Na taj se način u jedinici vremena prenosi jedan bit

informacije. U istoj takvoj jedinici vremena moglo bi se prenijeti i dva bita

informacije tako da se, umjesto dvije, koristi četiri različite frekvencije. Tada bi emitiranje

prve frekvencije značilo da su oba bita 0, dakle prenosi se 00, emitiranje druge frekvencije

prenosi 01, treće 10, a četvrte 11. Danas modemi koriste kombinaciju modulacija, najčešće

amplitudne i fazne.

20

6. ZAKLJUČAK

Ovim radom obradili smo FSK tehniku modulacije signala koja je jedna od najstarijih

tehnika modulacije signala. Iako se zbog pojedinih potreba pokazala kao jedna od vrlo

pouzdanih i korisnih metoda modulacije signala, vremenom se razvijalo više njenih

derivacija, koje su otklanjale određene nedostatke ovakve vrste modulacije. Novije "podvrste"

FSK modulacije pronašle su primjenu u određenim granama tehnologije. FSK modulacijska

tehnika je kao vrlo jednostavna zadržala svoju primjenu u primjerice radio amaterizmu, ali su

se za novije tehnologije kao što su GSM sustav korištene tehnike temeljene na FSK kao što je

GMSK.

Suvremeni zahtjevi za brzinom prijenosa informacija kao i za pouzdanošću prijenosa nameću

implementiranje FSK modulacije u novije tehnike te se kombinacijom načela frekvencijske

modulacije sa amplitudnom, faznom i drugim tehnikama modulacije dolazi do boljih i

pouzdanijih rješenja.

21

LITERATURA

[1] www.elektrinika.ba

[2] www.fer.hr

[3] www.wikipedia.com

[4] www.hull.ac.uk/engineering/teaching/57012/DigitalSignalProcessing.pdf

[5] www.hr-elektronika.tripod.com/gsmprisl.htm

[6] White Paper, Intelogis PLUG-IN Technology, Power Line Communications, Intelogis © 1997-98

22