19. Модуляция. Множественный доступ с частотным (fdm) и временным (tdm) разделением каналов.

Модуляция – это процесс, при котором высокочастотная волна используется для переноса низкочастотной волны.

FDM – предполагает, что каждое устройство работает на строго определенной частоте, благодаря чему несколько устройств могут вести передачу данных на одной территории. Это один из наиболее распространенных методов, используемых в самых современных системах беспроводной связи. Характерный пример схемы FDM – работа нескольких радиостанций на одной территории, но на разных частотах. При этом их рабочие частоты должны быть разделены защитным частотным интервалом, позволяющим исключить взаимные помехи. К недостатку этого метода относится большая загрузка частотного ресурса.

TDM – реализуется за счет того, что каналы связи распределяются по времени, то есть каждый передатчик работает на одной и той же частоте, но в различные циклически повторяющиеся промежутки времени при строгой синхронизации процесса передачи. При этом временные интервалы могут динамично перераспределяться между устройствами сети: устройствам с большим трафиком могут предоставляться более длительные интервалы, чем устройствам с меньшим объемом трафика.

20. Цифровая модуляция: ам, чм, фм.

Способы модуляции подразделяются на аналоговые и дискретные.

Аналоговая модуляция применяется для передачи дискретных данных по каналам с узкой полосой частот, например, по каналу тональной частоты телефонных сетей. Информация кодируется изменением амплитуды, частоты или фазы гармонического сигнала несущей частоты.

^ Амплитудная модуляция (АМ) выполняется модуляцией амплитуды несущей частоты информационным (модулирующим) сигналом. Амплитудную модуляцию кодовых последовательностей называют амплитудной манипуляцией (АМн). В зависимости от значения передаваемого двоичного элемента (бита) несущий сигнал может принимать одно из двух состояний: "включено" (наличие сигнала) – при передаче «1», либо "выключено" (отсутствие сигнала) – при передаче «0». Двоичную АМн называют on-off манипуляцией. В большинстве случаев амплитудную модуляцию объединяют с фазовой модуляцией (квадратурная модуляция), что повышает помехоустойчивость передачи данных и обеспечивает большую скорость передачи.

^ Частотная модуляция (ЧМ). При ЧМ под воздействием модулирующих сигналов изменяется частота несущего колебания. В случае частотной манипуляции (ЧМн) несущая частота выбирается из дискретного набора значений частот в соответствии с передаваемым битом или битовой последовательностью. В общем случае, для ЧМн может использоваться М=2n частот, каждая из которых представляет соответствующую n-битную последовательность. Так, в двоичной ЧМн используются две несущих частоты f01 и f02, одна для двоичного нуля, другая – для двоичной единицы. Этот способ модуляции не требует сложных схем в модемах и обычно применяется в низкоскоростных модемах, работающих на скоростях 300 или 1200 бит/с. При квадратурной частотной манипуляции применяются четыре частоты для передачи битных последовательностей: 00, 01; 10; 11.

^ Фазовая модуляция (ФМ). При ФМ в соответствии с последовательностью передаваемых информационных бит, изменяется фаза несущего синусоидального колебания f0. В случае фазовой манипуляции (ФМн) фаза несущей частоты может принимать одно из нескольких дискретных значений. В двоичной схеме ФМн (биты 0 и 1) значение фазы несущей может равняться либо 0о, либо 180о, в одном периоде несущего сигнала передается один бит информации. Для передачи двойных битов 00, 01, 10 и 11 в одном периоде сигнала используется квадратурная ФМн, при которой фаза может принимать одно из четырех значений соответственно: 45о, 135о, 225о, 315о или 0о, 90о, 180о, 270о.

Дискретная (цифровая) модуляция применяются для преобразования аналоговых сигналов, например речевых, в цифровые. Для этих целей наиболее широко используются амплитудно-импульсная, кодово-импульсная и время-импульсная модуляция.