Diagrama de constelación de FSK

Estoy aprendiendo los conceptos básicos de la modulación digital y tengo una pregunta sobre la modulación por cambio de frecuencia : ¿cómo se ve el diagrama de constelación de M-ary FSK? De alguna manera puedo imaginar cómo se ve el diagrama FSK binario (es similar a PSK), pero no puedo imaginar el diagrama M-ary FSK.

EDITAR: Y alguna pregunta más. ¿Conoces algún buen applet/herramienta en línea donde pueda jugar con diferentes modulaciones y sus parámetros?

¿A qué te refieres con jugar con diferentes modulaciones y sus parámetros? ¿Quiere poder ajustarlos y ver diferentes constelaciones o quiere ver cosas como velocidades de datos, tasas de error de bits, etc.?
Me gustaría ajustar parámetros de diferentes modulaciones (digitales) y ver su constelación, señal de salida, etc.
No estoy seguro de ningún subprograma web que haga eso. Aunque me interesaría saber si alguien más lo sabe.

Respuestas (2)

FSK es difícil de visualizar a medida que aumenta en orden. La razón de esto es que cuando usa FSK, tiene frecuencias ortogonales que esencialmente agregan una dimensión adicional a su avión. Puede visualizar hasta 3d (3 frecuencias) como se muestra a continuación (disculpe el dibujo de pintura a mano), pero una vez que se vuelve más grande, FSK simplemente no se puede representar de esta manera. Sin embargo, solo porque no podemos representarlo en un gráfico, la matemática matricial aún se aplica de la misma manera, solo que con dimensiones adicionales.

fsk

Gracias por la buena respuesta. En su imagen, no estoy seguro de entender qué son estos símbolos [0,1,1], [1,1,0], [1,1,1] y [1,0,1]? Escribiste que cada frecuencia agrega una dimensión extra. Así que todo símbolo debe estar justo en los ejes, con la misma amplitud y fase. ¿Tengo razón?
El [0,1,1] está ahí para ayudar a mostrar qué frecuencias están activadas y desactivadas. Sigue [f1,f2,f3], por lo que el punto [0,1,1] es que f1 no tiene energía pero f2 y f3 tienen 1 unidad de energía. Su esquema FSK podría interpretar eso como cualquier símbolo que desee. Si vas a un FSK de 4 frecuencias, ya no puedes visualizarlo ya que cae en un plano 4d que no se puede dibujar.
¿Es esto análogo a las constelaciones I/Q que generalmente se usan para PSK y demás? Si lo entiendo correctamente, el punto [1,0,0] representa la presencia de una frecuencia, y el [0,1,0] representa la presencia de otra frecuencia. Pero si este fuera un diagrama de constelación I/Q, esos dos puntos representarían la misma frecuencia, pero con un cambio de fase de 90 grados.
Esta es una respuesta extraña. La pregunta es sobre M-ary FSK, en el que una sola portadora se desplaza a una de varias frecuencias diferentes, pero la respuesta parece estar hablando de un sistema de múltiples portadoras en el que múltiples frecuencias se activan o desactivan (moduladas en amplitud) de forma independiente. Me pregunto por qué fue aceptado tan fácilmente.

En términos de un diagrama de constelación I/Q (es decir, un diagrama fasorial o real/imaginario), cualquier desviación de frecuencia de la frecuencia central daría como resultado que el vector IQ gire en un círculo, siendo la velocidad de rotación proporcional a la desviación de frecuencia. . Esencialmente, el desplazamiento de fase en relación con su portador/oscilador local cambiaría continuamente (porque dos ondas de frecuencias ligeramente diferentes se desfasan con el tiempo). La amplitud sería constante a lo largo de todo esto.

Entonces, FSK simplemente modularía la velocidad de rotación del vector IQ . Para 4-FSK, habría cuatro velocidades distintas de rotación que observaría a lo largo del tiempo.

Este artículo tiene una buena visualización de esto cerca de la parte inferior, bajo modulación FM en IQ (esto es esencialmente 2FSK):ingrese la descripción de la imagen aquí

Además, para una demostración de por qué las compensaciones de frecuencia dan como resultado fasores giratorios, vea este excelente video de w2aew .

Diagrama de constelación de FSK
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