KWALIFIKACJA INF1 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 18.
Przebieg sygnału zmodulowanego FSK (kluczowanie częstotliwości) przedstawia wykres oznaczony cyfrą
Ilustracja przedstawia cztery różne wykresy oznaczone literami A, B, C i D, które obrazują przebieg sygnałów.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
FSK (kluczowanie częstotliwości) rozpoznaje się na wykresie po tym, że amplituda pozostaje w przybliżeniu stała, a zmienia się częstotliwość sygnału nośnego (przejścia między dwoma tonami dla "0" i "1"). Dlatego poprawny jest wykres wskazujący skokowe zmiany częstotliwości.

Pełne wyjaśnienie:

Modulacja FSK (Frequency Shift Keying) to cyfrowa modulacja, w której informacja binarna jest przenoszona przez zmianę częstotliwości sygnału nośnego. W najprostszym wariancie (2-FSK) bitom "0" i "1" odpowiadają dwie różne częstotliwości (często nazywane tonami space i mark).

Jak rozpoznać FSK na przebiegu czasowym?

  • Amplituda sygnału jest zasadniczo stała (nie "przełącza się" między poziomami jak w ASK).
  • W kolejnych przedziałach czasu (zależnych od symboli/bitów) widać inną gęstość oscylacji: raz przebieg jest "gęstszy" (wyższa częstotliwość), a raz "rzadszy" (niższa częstotliwość).
  • Zmiany mają charakter skokowy (przełączenie między częstotliwościami), a nie ciągły dryft.

Dlaczego pozostałe typowe odpowiedzi (wykresy innych modulacji) są błędne?

  • ASK: kluczowanie amplitudy – zmienia się poziom/amplituda obwiedni, a częstotliwość nośnej pozostaje taka sama. Na wykresie wygląda to jak "włączanie/wyłączanie" lub przełączanie wysokości sygnału.
  • PSK: kluczowanie fazy – amplituda i częstotliwość są stałe, natomiast w chwilach zmiany symbolu pojawiają się skoki fazy (np. odwrócenie o 180° w BPSK). Gęstość oscylacji nie zmienia się tak jak w FSK.
  • Brak modulacji/nośna: przebieg sinusoidalny o stałej częstotliwości i amplitudzie bez odcinków "gęstszych/rzadszych".

Wskazana odpowiedź jest poprawna, ponieważ odpowiada wykresowi, na którym parametrem kluczowanym jest częstotliwość, czyli cecha definiująca FSK.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
FSK to modulacja cyfrowa, w której bity danych są kodowane przez przełączanie częstotliwości fali nośnej. Najczęściej "0" i "1" odpowiadają dwóm różnym częstotliwościom (dwa tony), a amplituda pozostaje prawie stała.
Na wykresie FSK szukaj odcinków, w których zmienia się gęstość oscylacji (raz przebieg jest "gęstszy", raz "rzadszy"), przy podobnej amplitudzie. To oznacza skokową zmianę częstotliwości między dwoma wartościami.
W ASK zmienia się amplituda (obwiednia "rośnie/maleje" lub sygnał zanika), a częstotliwość nośnej jest stała. W FSK amplituda jest stała, a zmienia się częstotliwość (różna gęstość sinusoidy).
W PSK informacja jest w zmianach fazy (np. odwrócenie znaku sinusoidy), a częstotliwość jest stała. W FSK faza nie jest cechą kluczową, bo przenoszenie bitów odbywa się przez przełączanie częstotliwości.
W idealnym FSK nadajnik nie zmienia mocy sygnału, tylko wybiera jedną z ustalonych częstotliwości. Dlatego obwiednia (amplituda) pozostaje podobna, a wizualną wskazówką jest wyłącznie zmiana "zagęszczenia" przebiegu.
FSK spotyka się m.in. w prostych modemach, telemetrii, systemach sygnalizacyjnych i transmisji danych w kanałach o ograniczonych możliwościach. W praktyce instalacyjnej pomaga rozumieć, jak sygnał danych może wyglądać w torze.
Najczęściej myli się FSK z ASK (bo "coś się zmienia") albo z PSK (bo widać załamania). Warto zawsze sprawdzić: czy zmienia się amplituda (ASK), faza (PSK), czy częstotliwość (FSK – różna gęstość oscylacji).
Nie zawsze. Najprostsze jest 2-FSK (dwie częstotliwości dla bitów), ale istnieje też M-FSK, gdzie jest więcej częstotliwości (więcej symboli). Na typowych zadaniach szkolnych najczęściej pokazuje się jednak 2-FSK.
Problemy powodują m.in. tłumienie i zniekształcenia zależne od częstotliwości, szumy oraz zakłócenia w paśmie. Jeśli tor "faworyzuje" jedną z częstotliwości, odbiornik może gorzej rozróżniać tony i rośnie liczba błędów.
Najskuteczniejsze są porównania na wielu wykresach: ASK = zmiana amplitudy, FSK = zmiana częstotliwości, PSK = skok fazy. Trenuj identyfikację po 1–2 cechach wizualnych, zamiast zapamiętywać pojedynczy rysunek.
info

Około 53% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Dlatego poprawny jest wykres wskazujący skokowe zmiany częstotliwości."

Źródła:

  • Wikipedia: Frequency-shift keying (FSK) — https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency-shift_keying (dostęp: 2026-02-18)
  • John G. Proakis, Masoud Salehi, "Digital Communications", 5th Edition, rozdziały o modulacjach cyfrowych i FSK (McGraw-Hill, 2007)
  • Bernard Sklar, "Digital Communications: Fundamentals and Applications", 2nd Edition, rozdział o kluczowaniu częstotliwości (Prentice Hall, 2001)

Materiały:

  • Podręcznik z podstaw telekomunikacji: modulacje analogowe i cyfrowe (rozdziały o ASK/FSK/PSK)
  • Materiały kursowe z transmisji danych i modulacji cyfrowych (wykresy czasowe i widmowe)
  • Ćwiczenia laboratoryjne: obserwacja FSK na oscyloskopie i analizatorze widma

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego