با توجه به اينكه اطلاعات ورودي ديجيتال است و كانال انتقال آنالوگ، لذا بايستي از مدلاسيوني استفاده كرد كه دادههاي ديجيتال را به آنالوگ تبديل كند تا به سهولت از كانال انتقال عبور داد.
FSK یا Frequency Shift Keying چیست ؟
FSK یکی از روش های مدلاسیون دیجیتال است که در آن فرکانس موج سینوسی حامل، بر اساس سیگنال پیام تغییر میکند. اگر موج كرير اصلي را ACos(ωct) در نظر بگيريم، آنگاه در مدلاسيون FSK هنگامي كه ورودي برابر با صفر منطقي باشد، مدلاتور موج كريري با مشخصه ACos((ωc-ωd)t) را به ديتاي ورودي نسبت ميدهد و هرگاه ورودي برابر با يك منطقي باشد، مدلاتور موج كريري با مشخصه ACos((ωc+ωd)t) را به ديتاي ورودي نسبت مي دهد. در واقع در اين نوع از مدلاسيون ديجيتال، به ازاي صفر و يك منطقي دو موج سينوسي با دو فركانس متفاوت ارسال ميكنيم. مانند شكل زير :
همانطور كه در شكل مشاهده ميشود، باتغيير سطح منطقي از يك به صفر، فركانس موج سينوسي تغيير ميكند.
امروزه FSK رایج ترین روش مدولاسیون است که در ساخت مودمهای PLC برای کاربردهای خانگی یا اصطلاحا indoor استفاده میشود و تقریبا بیشتر مودمهای plc که تا کنون تولید شدهاند، از این نوع مدلاسیون استفاده میکنند.
تراشهاي كه در اين پروژه عمل مدلاسيون را انجام ميدهد، XR2206 ميباشد.
XR2206 :
XR2206 يك IC فانكشن ژنراتور يكپارچه است كه توانايي توليد موجهاي سينوسي، مربعي و مثلثي با كيفيت بسيار بالا، پايداري زياد و دقت بالا را دارد. اين IC ميتواند موج خروجي را با توجه به يك ولتاژ خارجي مدلاسيون AM و يا FSK نمايد. فركانس كاري اين IC ميتواند از بيرون و بين 0.01Hz تا 1MHz تنظيم شود. اين تراشه، يك تراشه ايدهآل براي كاربردهاي مخابراتي و كاربرد در فانكشن ژنراتورهايي كه به موج سينوسي و توليد AM, FM, FSK نياز دارند، ميباشد.
نحوه توليد سيگنال FSK در XR2206 :
اين تراشه ميتواند با دو مقاومت تنظيم زمان(فركانس)، كار كند. اين دو مقاومت به پينهاي 7 و 8 اين تراشه متصل ميشوند. بسته به پلاريته سيگنال منطقي كه به پين 9 اعمال ميشود، يكي از دو مقاومت R1 و R2 فعال ميشوند. اگر پين 9 اتصال باز باشد و يا ولتاژي بيشتر از 2ولت به آن اعمال شود، آنگاه مقاومت R1 فعال ميشود و اگر ولتاژي كمتر از يك ولت به اين پين اعمال شود، مقاومت R2 فعال ميشود. بنابراين فركانس خروجي بين دو مقدار F1 و F2 كليد زني ميشود، كه F1=1/R1C و F2=1/R2C . با توجه با اين موضوع، با انتخاب مقاومتهاي مختلف و تغيير ظرفيت خازن متصل شده به پينهاي 5 و 6، فركانسهاي متفاوتي را ميتوان ساخت. Vcc در اين مدرا برابر با 12v است. پتانسيومتري كه به پين 3 متصل شده است، وظيفه تنظيم دامنه را بر عهده دارد. در مدار عملي، براي تنظيم دقيق فركانس خروجي، به جاي مقاومتهاي R1 و R2 از دو پتانسيومتر با مقدار 20K اهم استفاده شدهاست. توجه شود كه در صورت عدم اتصال مقاومت 200 اهمي به پينهاي 13 و 14، شكل موج خروجي به جاي سينوسي، مثلثي خواهد بود. رشته بيت ارسالي به صورت سريال، به پين 9 اعمال شده و سيگنال FSK در پين 2 ساخته مي شود.
مدار توليد سيگنال FSK را در شكل زير ميبينيد.