Frecuencia de modulación por desplazamiento
La codificación por desplazamiento de frecuencia ( FSK ) es un esquema de modulación de frecuencia en el que la información digital se transmite a través de cambios de frecuencia discretos de una señal portadora . [1] La tecnología se utiliza para sistemas de comunicación como telemetría , radiosondas de globos meteorológicos , identificador de llamadas , abre- puertas de garaje y transmisión de radio de baja frecuencia en las bandas VLF y ELF . El FSK más simple es el FSK binario ( BFSK ) . BFSK utiliza un par de frecuencias discretas para transmitir información binaria (0 y 1). [2] Con este esquema, el 1 se llama frecuencia de marca y el 0 se llama frecuencia espacial.
Existen implementaciones de referencia de módems FSK y están documentadas en detalle. [3] La demodulación de una señal FSK binaria se puede realizar utilizando el algoritmo de Goertzel de manera muy eficiente, incluso en microcontroladores de baja potencia. [4]
En principio, FSK se puede implementar utilizando osciladores de funcionamiento libre completamente independientes y cambiando entre ellos al comienzo de cada período de símbolo. En general, los osciladores independientes no estarán en la misma fase y por lo tanto la misma amplitud en el instante de conmutación, provocando discontinuidades repentinas en la señal transmitida.
En la práctica, muchos transmisores FSK utilizan un solo oscilador y el proceso de conmutación a una frecuencia diferente al comienzo de cada período de símbolo conserva la fase. La eliminación de discontinuidades en la fase (y por lo tanto la eliminación de cambios bruscos de amplitud) reduce la potencia de la banda lateral , reduciendo la interferencia con los canales vecinos.
En lugar de modular directamente la frecuencia con los símbolos de datos digitales, cambiando "instantáneamente" la frecuencia al comienzo de cada período de símbolo, la manipulación por desplazamiento de frecuencia gaussiana ( GFSK ) filtra los pulsos de datos con un filtro gaussiano para suavizar las transiciones. Este filtro tiene la ventaja de reducir la potencia de banda lateral , reduciendo la interferencia con los canales vecinos, a costa de incrementar la interferencia entre símbolos . Es utilizado por el protocolo de capa 2 mejorado , DECT , Bluetooth , [5] Cypress WirelessUSB , Nordic Semiconductor , [6] Dispositivos Texas Instruments LPRF , IEEE 802.15.4 , Z-Wave y Wavenis . Para Bluetooth de velocidad de datos básica, la desviación mínima es 115 kHz.
Un modulador GFSK se diferencia de un modulador de manipulación por desplazamiento de frecuencia simple en que antes de que la forma de onda de banda base (con niveles -1 y +1) entre en el modulador FSK, pasó a través de un filtro gaussiano para hacer que las transiciones sean más suaves y limitar el ancho espectral. El filtrado gaussiano es una forma estándar de reducir el ancho espectral; en esta aplicación se denomina modelado de pulsos .
