Теория передачи сигналов (2 часть)
.pdfФазовая модуляция – ФМ (PM)
фм( ) = cos 20 + нч
нч – модулирующий сигнал;0 – частота несущего колебания;
– индекс модуляции; ∆ – девиация фазы;
= ∆ – при модуляции тональным (гармоническим) сигналом.
Модулирующий |
|
|
сигнал |
Модулятор |
Анализатор |
|
|
|
|
|
спектра |
Осциллограф
201
Фазовая модуляция – ФМ (PM)
нч = 1 кГц
= 3 0 = 10 кГц
Изменение частоты: д = ∙ нч= 3 ∙ 1 = 3 кГц
202
Фазовая модуляция – ФМ (PM)
∆ = 2 д = 6 кГц
Индекс модуляции: = 3
Изменение частоты: д = ∙ нч= 3 ∙ 1 = 3 кГц
203
Фазовая модуляция – ФМ (PM)
∆ = 2 д = 2 кГц
Индекс модуляции: = 1 |
|
Изменение частоты: д = ∙ нч= 1 ∙ 1 = 1 кГц |
204 |
Фазовая манипуляция – ФМ (PM)
Входной сигнал в виде последовательности прямоугольных импульсов. При ∆ = на выходе модулятора получаем два сигнала:
0фм( ) = cos 2 0 , при нч = 0;1фм( ) = cos 2 0 + , при нч = 1.
Модулирующий
Модулятор
сигнал Анализатор спектра
Осциллограф
205
Фазовая манипуляция – ФМ (PM)
Эквивалентная схема:
Прямоугольные |
Преобразователь уровней |
импульсы с амплитудой 0 и 1 В
ФМ
0 → 1
1 → -1
|
|
|
= |
2 |
|
нес |
|
|
0 |
При |
∆ = получается |
фазовая |
манипуляция |
|
противоположными сигналами. |
|
|
|
|
0 = 10 кГц. |
Частота следования прямоугольных импульсов 1 кГц. |
206
Фазовая манипуляция – ФМ (PM)
Временная диаграмма:
и = 0.5 мс
207
Фазовая манипуляция – ФМ (PM)
2 ∆ = и
Отсутствует частота несущего колебания. Относительно частоты 10 кГц построен спектр последовательности прямоугольных импульсов с частотой следования 1 кГц. ∆ = 4 кГц, при и = 0.5 мс
208
Относительная фазовая манипуляция – ОФМ
Системы приёма ФМ-сигналов обладают недостатком – т.н. эффектом «обратной работы». Который состоит в том, что в случайные моменты времени нарушается нормальный приём сигналов ФМ: все символы «1» на выходе приёмника превращаются в «0», а символы «0» – в «1». В некоторый случайный момент нормальный приём восстанавливается до следующего наступления “обратной работы” и т. д.
Для устранения этого эффекта на передаче был изменён метод манипуляции: фаза передаваемого сигнала должна отсчитываться от фазы предшествующего.
Правило перекодирования входной последовательности при получении сигналов ОФМ:
Символ "1" преобразуется в сигнал с начальной фазой, отличающейся на π от начальной фазы предшествующего сигнала, а символ "0" передается с той же начальной фазой, что и предшествующий сигнал.
209
Относительная фазовая манипуляция – ОФМ
Схема передачи сигналов с ОФМ:
Сумматор по |
Сигнал ОФМ |
Сумматор по |
|
модулю 2 |
модулю 2 |
||
|
|||
ФМ |
|
ФМ |
|
модулятор |
|
демодулятор |
|
UВХ(t) |
Канал передачи |
UВЫХ(t) |
|
|
|
||
|
сигналов |
|
|
Линия задержки |
|
Линия задержки |
Перекодирование для передачи сигналов с ОФМ:
|
Сумматор по |
|
X[k] |
модулю 2 |
Y[k] |
|
Перекодирование на приёме для распознавания сигналов с ОФМ:
|
Сумматор по |
|
X[k] |
модулю 2 |
Y[k] |
|
Y[k-1]
Линия задержки
[ = [ [ − 1
[2 = [2 [1
X[k-1]
Линия задержки
[ = [ [ − 1
[2 = [2 [1
210