Sự khác biệt giữa điều chế tương tự và kỹ thuật số

Mục lục:

Điều chế là gì
Điều chế Analog là gì
Điều chế kỹ thuật số là gì
Sự khác biệt giữa điều chế tương tự và kỹ thuật số

Các Sự khác biệt chính giữa điều chế tương tự và kỹ thuật số là tín hiệu điều chế tương tự có thể chiếm bất kỳ giá trị nào (trong một phạm vi có thể). Ngược lại, một tín hiệu được điều chế kỹ thuật số chỉ có thể chiếm một trong các bộ giá trị rời rạc.

Tóm lại, điều chế tương tự và điều chế số là hai kỹ thuật biến đổi tín hiệu sóng mang để truyền thông tin.

Điều chế tương tự, Điều chế kỹ thuật số, Điều chế

Điều chế là gì

Giả sử bạn muốn phát nhạc của mình để những người ở cách hàng km xung quanh có thể nghe được. Bạn có thể chỉ cần điều chỉnh âm lượng. Tuy nhiên, điều đó sẽ không phục vụ mục đích vì âm thanh sẽ tắt nếu không truyền đi xa. Hơn nữa, ngay cả những người không muốn nghe nhạc của bạn cũng không tránh khỏi việc nghe khi bạn tăng âm lượng.

Thay vào đó, hãy nghĩ đến việc “chuyển đổi” sóng âm thanh của bạn thành sóng điện từ và truyền tải âm nhạc của bạn theo cách đó. Giờ đây, không gây trở ngại cho người khác, chỉ những người muốn nghe nhạc mới có thể sử dụng bộ chuyển đổi sóng điện từ trở lại thành âm thanh và nghe. Tuy nhiên, một vấn đề xảy ra khi những người khác cũng bắt đầu phát nhạc của họ. Sóng điện từ của chúng sẽ gây nhiễu sóng của bạn; sau đó, người nghe của bạn sẽ kết thúc bằng một mớ âm thanh hỗn độn.

Vậy các nhà đài phải làm như thế nào? Chúng đều có một tần số và chúng truyền tín hiệu bằng tần số đó. Một người muốn nghe một bản nhạc được phát trên một tần số cụ thể sau đó nên “điều chỉnh” tần số đó bằng cách sử dụng đài riêng của họ. Nhưng bây giờ có một vấn đề khác. Con người có thể nghe thấy âm thanh trên một dải tần số lớn. Làm thế nào các đài phát thanh có thể truyền tất cả các tần số khác nhau chỉ bằng một tần số? Câu trả lời là điều chế.

Sự thật về điều chế

Chúng tôi gọi một làn sóng có tần số của một đài phát thanh cụ thể là tần số của đài phát thanh đó tín hiệu tàu sân bay. Đây chỉ đơn giản là một làn sóng hình sin không có thông tin thú vị nào trong đó. Các tín hiệu thông tin là tín hiệu chứa dữ liệu mà chúng tôi muốn truyền (ví dụ: đó có thể là âm nhạc trong trường hợp đài phát thanh). Một đài phát thanh thay đổi đặc tính của tín hiệu sóng mang của nó tùy thuộc vào tín hiệu thông tin và quá trình này được chúng tôi gọi là điều chế. Khi một đài phát thanh phát tín hiệu đã được điều chế, đài của người nghe phải giải điều chế tín hiệu đó để trích xuất thông tin âm thanh của tín hiệu đã nhận.

Điều chế Analog là gì

Trong điều chế tương tự, tín hiệu sóng mang được điều chế tương ứng với tín hiệu thông tin để nó có thể nhận bất kỳ giá trị nào (tức là tín hiệu tương tự). Có ba loại điều chế tương tự chính:

Điều chế biên độ (AM): Ở đây, biên độ của sóng mang được thay đổi, tùy thuộc vào tín hiệu thông tin:

Điều chế biên độ

Như bạn có thể thấy, bất cứ khi nào biên độ của tín hiệu thông tin thay đổi, biên độ của tín hiệu được điều chế cũng thay đổi theo.

Điều chế tần số (FM): Tại đây, tần số sóng mang được thay đổi theo tín hiệu thông tin.

Điều chế tần số

Lưu ý rằng trong radio, để giữ cho tín hiệu của một đài tách biệt với tín hiệu của đài khác, có một giới hạn về tần số mà đài radio có thể thay đổi.

Điều chế pha (PM): Ở đây, pha của sóng mang được thay đổi theo tín hiệu thông tin:

Điều chế pha

Điều chế kỹ thuật số là gì

Trong điều chế số, tín hiệu thông tin là số; tức là nó là một tín hiệu chỉ có thể nhận các giá trị cụ thể. Tín hiệu kỹ thuật số sử dụng mã nhị phân; một loạt 0 và 1. Số lượng 0 và 1 được sử dụng để biểu thị tín hiệu trong một khoảng thời gian nhất định càng lớn thì số lượng giá trị mà tín hiệu có thể nhận càng nhiều. Ví dụ, trong ví dụ của chúng tôi về một đài phát thanh, tín hiệu âm thanh gốc sẽ cần được "cắt nhỏ" thành nhiều khoảng thời gian ngắn. Cần phải chọn giá trị “được phép” gần đúng cho tín hiệu cho mỗi khoảng thời gian. Bằng cách chia nhỏ tín hiệu thành những khoảng thời gian tối thiểu và sử dụng nhiều “giá trị được phép” để biểu diễn dữ liệu, âm thanh có thể được tạo ra để có vẻ tự nhiên.

Các loại điều chế kỹ thuật số

Có một số loại điều chế kỹ thuật số có sẵn. Đó là khóa dịch chuyển biên độ, khóa bật-tắt, khóa dịch tần, khóa dịch pha, điều chế biên độ vuông góc, v.v.

Trong Biên độ thay đổi biên độ, biên độ của tín hiệu được điều chế để biểu diễn thông tin. Loại điều chế đơn giản nhất là điều chế khóa on-off, trong đó tín hiệu sóng mang được bật để biểu thị số 1 và tắt để biểu thị số 0.

Không giống như điều chế tương tự, trong điều chế số, sóng mang được sửa đổi trong những khoảng thời gian cụ thể. Vì điều chế kỹ thuật số chỉ có thể truyền các giá trị được chỉ định, thông tin về mặt kỹ thuật không hoàn hảo như phiên bản gốc (mọi người thường gọi điều này là có “độ trung thực thấp” với tín hiệu gốc). Tuy nhiên, việc tách nhiễu khỏi tín hiệu kỹ thuật số sẽ dễ dàng hơn. Ghép kênh (gửi nhiều tín hiệu khác nhau sử dụng cùng một phương tiện) cũng dễ dàng hơn khi điều chế là kỹ thuật số.

Sự khác biệt giữa điều chế tương tự và kỹ thuật số

Giá trị được phép

Một tín hiệu được điều chế tương tự có thể nhận bất kỳ giá trị nào trong một phạm vi trong khi tín hiệu được điều chế kỹ thuật số chỉ có thể nhận một trong một tập hợp các giá trị rời rạc.

Sự thay đổi theo thời gian

Điều chế tương tự có thể tạo ra một tín hiệu mang thông tin liên tục thay đổi. Tuy nhiên, điều chế kỹ thuật số tạo ra một tín hiệu có giá trị thay đổi trong những khoảng thời gian cụ thể.

Tách tiếng ồn

Rất khó để tách tín hiệu khỏi nhiễu trong điều chế tương tự, trong khi trong điều chế số, rất dễ dàng tách tín hiệu khỏi nhiễu.

Phần kết luận

Sự khác biệt chính giữa điều chế tương tự và kỹ thuật số là tín hiệu được điều chế tương tự có thể nhận bất kỳ giá trị nào (trong một phạm vi có thể). Ngược lại, một tín hiệu được điều chế kỹ thuật số chỉ có thể nhận một trong các bộ giá trị rời rạc.