5.8. Детектирование сигналов угловой модуляции

Два метода детектирования:

1) прямое;

2) косвенное.

Детектирование ФМ – прямое

Рисунок 5.15. Структурная схема прямого детектирования ФМ

– сдвиг фаз.

Подробнее смотри § 2.13.

Детектирование ЧМ сигнала

Поскольку модулирующий сигнал стоит под знаком интеграла, то прямого метода детектирования ЧМ сигнала нет.

Существует два варианта детектирования ЧМ:

1) ЧМ ФМ – детектирование ФМ (фазовый детектор);

2) ЧМ АМ – детектирование АМ (амплитудный детектор) – использу-ется чаще.

Для преобразования ЧМ в АМ используется устройство, у которого .

Рисунок 5.16. Сущность преобразования ЧМ в АМ

Существует 3 варианта реализации детектирования в этом случае:

1) на одном расстронном контуре;

2) на двух расстроенных контурах;

3) на одном настроенном контуре.

ЧМ на одном расстроенном контуре

Рисунок 5.17. Сущность детектирования ЧМ на одном расстроенном контуре

Характеристики детектора:

Рисунок 5.18. а) характеристика детектирования ЧМ;

б) принципиальная схема детектора на одном расстроенном контуре

– постоянная составляющая тока в нагрузке.

Недостатки схемы:

1. При отсутствии модуляции большая постоянная состовляющая тока в РТ.

2. Маленький линейный участок – это ограничивает девиацию частоты . Чем выше , тем лучше устраняется ВЧ состовляющая.

Рисунок 5.19. Принципиальная хема ЧМ детектора на двух взаимно-расстроенных контурах

Рисунок 5.20. а) АЧХ расстроенных контуров;

б) характеристика детектирования частотного детектора;

в) напряжение на выходе детектора

Достоинства схемы на двух расстроенных контурах:

1. .

2. Девиация в схеме с двумя растроенными контурами в два раза больше,чем при одном ).

3. Большой линейный участок – можно увеличить .

При возникают нелинейные искажения (рис. 5.21).

Рисунок 5.21. Превышение линейного участка характеристики детектирования

5.9. Фазовый (синхронный) детектор (фд)

Синхронный детектор (фазовый детектор) позволяет осуществить высококачественное детектирование сигналов АМ, ЧМ и ФМ; он обеспечивает наилучшее выделение сигнала на фоне помех. Структурная схема ФД показана на рис. 5.22.

Рисунок 5.22. Структурная схема ФД

Сигнал (АМ, ЧМ, ФМ):

У синхронного детектора два входа. На первый вход подается модулированный сигнал, на второй вход опорное напряжение. Частота опорного напряжения равна центральной частоте сигнала – (синхронность), а фаза равна начальной фазе сигнала – (синфазность).

Рисунок 5.23. Принципиальная схема фазового детектора

Простейшая схема (принципиальная) ФД изображена на рис. 5.23.

Напряжение на выходе синхронного детектора (СД) равно интегралу от произведения сигнала на опорное напряжение.

Пусть на входе АМ сигнал , тогда

Т.к. практически постоянно на интервале , то мы получим модулирующий сигнал без искажений.

6. Модуляция дискретными сигналами

6.1. Дискретные виды модуляции

1) ДАМ (дискретная амплитудная модуляция);

2) ДЧМ (дискретная частотная модуляция);

3) ДФМ (дискретная фазовая модуляция);

4) ДОФМ (дискретная относительная фазовая модуляция).

Временное и спектральное представление

Ранее были рассмотрены различные виды модуляции непрерывных НЧ сигналов. В технике связи широко используются цифровые методы передачи информации. При этом передаваемое сообщение передается последователь-ностью прямоугольных импульсов.

Рисунок 6.1. Структурная схема передачи цифровой информации

Например, для импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), длина кодовой комбинации :

ИКМ (код) уровней квантования.

Рисунок 6.2. Временные и векторные характеристики дискретных амплитудной, частотной и фазовой модуляций

Дискретная амплитудная модуляция (ДАМ)

Дискретная частотная модуляция (ДЧМ)

Дискретная фазовая модуляция (ДФМ)

Для максимальной различимости нужно, чтобы: ; поэтому:

Примечание:

Различают 2 вида ДЧМ:

1) без разрыва фазы;

2) с разрывом фазы.

Рисунок 6.3. ДЧМ:

а) без разрыва фазы;

б) с разрывом фазы (скачок фазы)