什么是FSK?
FSK英文全稱是Frequency-shift keying。中文意是:頻移鍵控。FSK是一種使用離散信號傳輸數字信號的方法。二進制頻移鍵機制中的兩種二進制狀態(邏輯0(低)和1(高))分別由模擬波形表示。
邏輯0由特定頻率的波表示,邏輯1由不同頻率的波表示。邏輯0和邏輯1之間的距離稱為偏差點或移位點。調制解調器將二進制數據從計算機轉換為FSK,以便通過電話線,電纜,光纖或無線介質進行傳輸。調制解調器還將傳入的FSK信號轉換為數字低電平和高電平狀態,計算機可以從二進制角度理解這些狀態。
在節點之間傳輸數據時,數字狀態之間的距離決定了在特定時間長度內可以傳輸多少數據。將邏輯0和邏輯1狀態放置得太遠會導致吞吐速率變慢。但是,如果頻率變化太近,則會產生所謂的符號間干擾(ISI)-這種情況可能導致連接的接收端出錯。因此,為了獲得最大吞吐量并防止ISI,信號應盡可能靠近。
頻移鍵控信號轉換為數字高低狀態的示例。
FSK還可以使用兩個以上的二進制離散頻率工作。這些被稱為多頻移鍵控(MFSK)。MFSK使用M元正交調制技術,可以同時傳輸兩個或多個位。
FSK的歷史
頻移鍵控有著相對較長的歷史。它最初是在1900年代中期發明用于機械電傳打印機的。這些機器的標準速度是45波特,相當于每秒約45比特。當PC變得普遍并且網絡出現時,這種信號速度在這些吞吐率下是乏味的。大型文本文檔和程序的傳輸需要數小時才能完成。在1970年代,工程師開始開發以更快速度運行的調制解調器,并且對更大帶寬的追求仍在繼續。早期的計算機調制解調器使用FSK,直到達到1,200波特率。此外,第二代蜂窩技術將FSK用于呼叫信令目的。但是,一旦帶寬要求達到一定速率,FSK就被認為是低效的。因此,通常使用其他數字調制機制來代替FSK。
FSK還為其他數字傳輸創新做出了貢獻,導致了幾種頻譜調制變體,包括:
最小移位鍵控,用于將數字信號轉換為模擬信號。
高斯最小移位鍵控,這是一種恒定包絡類型的調制。
音頻頻移鍵控,這是一種表示數字數據的調制技術。
連續相位移頻鍵控,這是模擬頻率調制的一種連續形式。
FSK有哪些應用?
盡管有帶寬限制,但FSK今天仍然用于低帶寬應用需要高可靠性傳輸的某些情況。FSK或緊密變體的常見用例包括:
尋呼通信系統;
來電識別;和
公用事業計量。
FSK被什么取代?
對于需要更高吞吐速率的應用和用例,FSK已在很大程度上被其他數字調制技術所取代,例如:
幅度偏移鍵控(ASK),它使用幅度偏移來對應于位值。
相移鍵控(PSK),將位值描述為角度調制的變化。
正交幅度調制,是ASK和PSK的組合,旨在處理更高的數據傳輸速率。