ASK

ASK (ang. Amplitude-Shift Keying) – kluczowanie amplitudy. Typ modulacji cyfrowej reprezentującej sygnał cyfrowy w postaci zmieniającej się amplitudy fali nośnej.

Działanie

Modulacja ASK jest odpowiednikiem analogowej modulacji AM (czyli DSB-LC). Fala nośna zwiększa lub zmniejsza swoją amplitudę w zależności od zmieniającego się ciągu bitów. W najprostszym przypadku logiczne 0 jest reprezentowane jako brak nośnej (amplituda równa 0) natomiast logiczne 1 jest sygnałem harmonicznym o określonej amplitudzie. W ASK faza oraz częstotliwość nośnej nie podlega żadnej zmianie. Poglądowo przedstawia to poniższy rysunek:

Taki sposób modulacji określa się często pojęciem OOK (on-off keying) i był wykorzystywany w przypadku komunikowania się za pomocą alfabetu Morse'a.

Sygnał ASK można zapisać przy pomocy poniższego wyrażenia:

$\varphi_{FSK} =\frac {1}{2} A_0 \left[1 + x(t)\right]\cos\omega_0 t$

lub

$\varphi_{ASK}(t) = \left \{ {{0} \atop {A_0cos\omega_0t}} \right.$ $\begin{matrix} dla & x(t)=-1 \\ dla & x(t)=1 \end{matrix}$

Gdzie $\omega_0$ jest pulsacją fali nośnej.

Istnieją także bardziej skomplikowane metody tworzenia sygnału ASK, w których bity układa się w grupy (np. dwu- lub czteroelementowe). Następnie każdej grupie przyporządkowana jest inna wartość amplitudy. Taki sposób modulacji może być stosowany tylko w systemach o wysokim współczynniku SNR.

Widmo

Widmo gęstości mocy sygnału ASK wynosi:

$S_{ASK}(\omega) = \frac{1}{8} A_{0}^{2}[\delta(\omega + \omega_0) + \delta(\omega - \omega_0)]+\frac{1}{16} A_{0}^{2} T\left[Sa^2\frac{(\omega + \omega_0)T}{2} + Sa^2\frac{(\omega - \omega_0)T}{2}\right]$

Widmo sygnału składa się z dwóch części:

• za pierwszą część odpowiada składnik harmoniczny,
• część druga to widmo sygnału modulującego.

Ponieważ widmo sygnału modulującego zanika szybko, więc przy założeniu, że częstotliwość kluczowania $\omega_T<<\omega_0$ widmo gęstości mocy można przybliżyć:

$S_{ASK}(\omega)\approx \frac{1}{8} A_{0}^{2}\delta(\omega - \omega_0)+\frac{1}{16} A_{0}^{2} T Sa^2\frac{(\omega - \omega_0)T}{2}$, $\omega\ge0$

Średnia moc sygnału ASK wynosi: $P_{ASK} = \frac{1}{4}A_0^2$

Zastosowania

Zaletami ASK są prostota działania oraz relatywnie małe koszty realizacji. Jednak modulacja ta jest silnie podatna na tłumienie oraz zakłócenia. Z tego powodu w praktyce wykorzystuje się ją niezwykle rzadko, głównie w transmisjach światłowodowych.

Zobacz też

Inne typy kluczowania:

• PSK- Phase Shift Keying – kluczowanie fazy
• FSK – Frequency-Shift Keying – kluczowanie częstotliwości

Bibliografia

• Papir, Zdzisław: Podstawy modulacji i detekcji. Wydawnictwo AGH, 1992.
• Haykin, Simon: Communication Systems. 2001.