LEKSJON 4 SIGNALER OG SYSTEMER

IKT for MedisinteknikereIntroduksjonskursLeksjon 4: Signaler og systemer6.2 Digital modulasjon (modem)Dempning, dempningsforvrengning og intersymbolinterferens gjør høyhastighetsbasisbåndoverføring på kabel ubrukbart unntatt over korte avstander, fordi signalet blir såforvrengt at det ikke blir mulig å gjenskape det riktig hos mottaker (bitfeilraten blir for stor).For å kunne overføre digitale signaler over større avstander må en i praksis regenerere signaletved jevne mellomrom. Slik blir det gjort i dagens digitale telenett og i datanett av en viss“geografisk” utstrekning.Ved bruk av fiberoptisk kabel og/eller moderne signalbehandling, kan rekkevidden mellomregeneratorene økes.Når dataoverføring over telefonnettet ble aktuelt, var telefonnettet fremdeles delvis analogt. Detsiste strekket ut til abonnenten, abonnentnettet, var helt analogt. Optiske fibre var ennå ikkeaktuelt som transmisjonsmedium, og dataoverføringen til/fra en abonnent måtte foregå i detfrekvensområdet som den analoge telefonkanalen tilbyr, 300Hz - 3400Hz. Av dette er detblant annet klart at det ikke er mulig å overføre likestrømskomponenter (DC-komponenter).Abonnentnettet er dessuten nedgravd, kan gjerne være flere kilometer langt, og det er iprinsippet uaktuelt å sette inn regeneratorer i abonnentnettet. Overføringen måtte altså skje i etnett som var tilpasset analoge signaler (tale).Overføringen av digital informasjon skjer ved å la et analogt sinusformet signal (bærebølgen;eng. “carrier wave”, eller bare “carrier”) med en passende frekvens i området 300Hz - 3400Hzrepresentere det digitale signalet over transmisjonsmediet. Den digitale informasjonen overføresved at enten amplituden, eller frekvensen, eller fasen til bærebølgen variereres i takt medvariasjonene i den digitale informasjonen. Vi sier at bærebølgen blir modulert avinformasjonssignalet. Denne prosessen kalles altså modulasjon.I prinsippet er det altså tre former for modulasjon av bærebølgen:• amplitudemodulasjon (ASK - amplitude shift keying)• frekvensmodulasjon (FSK - frequency shift keying)• fasemodulasjon (PSK - phase shift keying)De samme prinsippene benyttes for å modulere analoge informasjonssignaler inn på enbærebølge, f.eks. AM-radio og FM-radio. For å identifisere at det her er snakk om digitaleinformasjonssignaler, benyttes ofte de engelske begrepene ASK, FSK og PSK. Videre erprinsippene som ligger til grunn for modem generelle, og ikke knyttet bare til overføring overtelefonnettet. Disse prinsippene er f.eks. også i bruk ved overføring av digitale data over radio.Figur 17 illustrerer disse tre formene for modulasjon.HIST/AFT/IET 2004 23