Short answer
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Modulation viene utilizzato quando la proprietà della portante utilizzata (ad es. ampiezza) viene modificata progressivamente, poiché il segnale da trasmettere varia progressivamente. La modulazione è associata principalmente a segnali analogici che modulano una portante sinusoidale.
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Keying viene utilizzato quando la proprietà portante utilizzata viene modificata bruscamente, perché il segnale stesso cambia bruscamente. La codifica è associata principalmente a segnali digitali che modulano una portante sinusoidale.
Per la codifica, la proprietà del vettore utilizzata viene modificata solo tra valori discreti, ad es. per 2 valori questo può essere acceso / spento per l'ampiezza, o 0 ° e 180 ° per la fase. La modifica stessa è denominata shift, può essere uno spostamento di ampiezza, uno spostamento di frequenza, ecc.
Non entrerò nei dettagli, ma un'onda continua non è l'unico tipo di vettore che può essere utilizzato. A volte, per la comunicazione digitale, viene utilizzato un treno di impulsi. Abbiamo parlato di pulse keying, ad es. codifica larghezza impulso, codifica posizione impulso, ecc.
Keying viene solo per la telegrafia Morse in cui una chiave veniva utilizzata per accendere / spegnere il vettore. Shift denota il cambio improvviso tra due stati.
Details
La comunicazione è un dominio che ha vissuto e sperimenta ancora cambiamenti spettacolari grazie ad es. DSP e software-defined radio (SDR). La conseguenza è la nuova formulazione che entra costantemente in uso e la difficoltà di abbinarla a quanto era aggiornato solo qualche anno fa.
Alcune definizioni
Segnale (le informazioni da trasmettere):
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Analogico: in qualsiasi momento il segnale può assumere qualsiasi valore compreso tra alcuni limiti scelti (ad es. qualsiasi tensione compresa tra -5 V e + 18 V).
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Digitale: in qualsiasi momento il segnale può avere solo uno dei valori discreti inclusi nello schema di digitalizzazione (profondità di campionamento). Ad esempio, se lo schema di digitalizzazione utilizza 2 bit, sono possibili solo quattro valori integrali discreti, da 0 a 3 e potrebbe essere necessaria una procedura di codifica per stabilire una corrispondenza tra i valori effettivi del segnale e questi 4 numeri.
Portante (l'onda elettromagnetica utilizzata per trasmettere il segnale informativo):
Viene generata continuamente un'onda, ad esempio un onda continua (CW) sinusoidale.
Il segnale cambierà alcune proprietà della portante: la sua ampiezza, la sua frequenza o la sua fase. Il termine onda continua è stato adottato in contrasto con la prima tecnologia radio che ha sostituito: onde smorzate create da scintille.
Il principio di una trasmissione tramite vettore, ad es. ottico o radio, è quello di regolare una o più proprietà della portante in correlazione con il segnale, in modo che il segnale possa essere inviato a lunga distanza utilizzando la portante alterata dal segnale e recuperato dal ricevitore dalla portante alterata.
Modulation
La modulazione viene utilizzata per trasmettere un segnale analogico su una portante analogica / continua. Le trasmissioni radiofoniche e televisive (analogiche) precedenti rientrano in questa categoria.
In questo caso la portante viene continuamente alterata dal segnale e la regolazione può essere di qualsiasi grandezza (entro i limiti consentiti). Solitamente la proprietà è correlata al segnale, quindi se il segnale è progressivo, anche la variazione della proprietà della portante è progressiva. A seconda della proprietà della portante modificata, si parla di modulazione di ampiezza (AM), modulazione di frequenza (FM) o modulazione di fase (PM).
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AM include varianti: doppia banda laterale, banda laterale vestigiale, banda laterale singola, ecc.
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Per FM, lo spettro ottenuto è infinito, ma a seconda dell'indice di modulazione utilizzato, lo spettro utile è stretto ( NBFM o più ampio sebbene non ilimitato ( WBFM).
La modulazione viene utilizzata principalmente per i segnali analogici, ma anche per i segnali digitali (vedere la modulazione di fase continua più in basso). L'elemento chiave è che la proprietà carrier può assumere tutti i valori tecnicamente consentiti.
Keying
La codifica viene utilizzata per trasmettere un segnale digitale su una portante analogica / continua. La radiotelegrafia Morse rientra in questa categoria così come GPS e HDTV (e probabilmente tutto ciò che ti viene in mente di moderno).
Contrariamente alla modulazione, una proprietà portante con chiave accetta solo valori discreti.
Il segnale digitale più semplice ha solo due valori (0/1 o on / off). La radiotelegrafia Marconi che utilizzava il codice Morse si occupava di segnali digitali senza saperlo. In tal caso la modulazione è stata eseguita manualmente utilizzando un interruttore (tasto) per attivare / disattivare una portante a onda continua (CW).
Interruttore telegrafico Morse, noto anche come "chiave", 1945 circa. Fonte
Questo esempio di radiotelegrafia è rappresentativo della difficoltà di parlare di trasmissione del segnale:
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Per la maggior parte delle persone è Morse, sottolineando il codice utilizzato per rappresentare i caratteri, piuttosto che il canale di trasmissione.
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I radioamatori lo chiamano semplicemente "CW", perché il nuovo CW era così associato anche alla nuova telegrafia. Questo è il canale che viene enfatizzato, non il codice o il metodo di codifica, anche se una portante CW viene utilizzata per quasi tutti i canali radio e non è in alcun modo particolare per la radiotelegrafia.
In campo ingegneristico, keying è usato per riferirsi alla modulazione ad onda continua di segnali con valori discreti, qualunque sia il codice usato (la telegrafia è tecnicamente keying binary ampiezza shift con Codice Morse).
Una proprietà portante verrà regolata per imprimere il segnale nell'onda.La regolazione prende il nome di shift , fornendo modulazione di spostamento di ampiezza (ASK), codifica di spostamento di frequenza (FSK) e codifica di spostamento di fase (PSK).
A seconda del numero di valori discreti per il segnale (da cui il numero di spostamenti consentiti per la proprietà), il nome è raffinato, ad es.per un segnale con due valori si parla di codifica a sfasamento binario ( BPSK) e codifica a sfasamento in quadratura (QPSK) per quattro valori.
Per il caso semplice una codifica di spostamento di ampiezza binaria , viene utilizzato anche il termine codifica on-off , poiché l'ampiezza può essere solo massima o nulla.
A volte il cambiamento della portante tra i valori successivi del segnale non è brusco, ma progressivo, come nella modulazione di fase continua (CPM) dove la regolazione della portante e il segnale digitale non sono esattamente coerenti.Nota che è una modulazione, non una trasparenza.