Лекция 20

ДОСТОИНСТВА:

1. Помехоустойчивость;

2. К_г<1% (M>6);

3. все каскады работают с постоянной амплитудой, т.е. работают в граничном режиме (_max), U-const;

4. мощность модулятора очень малая;

НЕДОСТАТКИ:

• Полоса частот очень широкая

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ:

• высококачественное УКВ ЧМ вещание;

• передача сигнала звукового сопровождения в TV;

• радиосвязь;

• радиолокация;

• радиоуправление и радионавигация

Разновидности УМ:

ЧМ

При ЧМ мгновенное значение частоты сигнала:

(от частоты модуляции сигнала не зависит).

Закон изменения фазы:

П ри ЧМ организовывают предискажение:

А при детектировании устраивают обратную коррекцию:

ФМ

 - девиация фазы или индекс модуляции при ФМ.

Прямой метод чм:

ДОСТОИНСТВО - возможность обеспечения заданных значений

НЕДОСТАТОК – низкая стабильность средней частоты

Косвенный метод ЧМ:

ДОСТОИНСТВО – стабильность средней частоты (обеспечивается задающим генератором).

НЕДОСТАТОК – сложность получения заданной  в широком диапазоне частот, что обусловлено малым линейным участком ФМ.

Чаще используется ЧМ (ФМ используется очень редко)

Схемные решения методов модуляции

1. Прямой

Получить линейную характеристику в данной схеме невозможно (нелинейные изменения ёмкости ичастоты).

Реальная схема с цепями питания:

R₁,R₂ - мягкий запуск;

С_э,R_э – переход в жесткий режим;

С_р-разделение цепей смещения, для нормальной работы варрикапа;

R_доб – для того, чтобы цепь смещения не из- меняла добротность.

Реактивный транзистор – эквмвалент реактивности

I_ф – ток фазосдвигающей цепочки

Напряжение на базе на 90 сдвинуто по отношению к напряжению на коллекторе, т.е. мы получаем какойто эквивалент реактивности

2. Косвенный

Обычный резонансный контур обеспечит нам данный метод:

Решение проблемы нелинейности:

• использование встречно-паралельного включения варрикапов с различными характеристиками;

• амплитудное предискажение;

• в колебательную систему вводится элемент, у которого сопротивление будет по характеру обратное нелинейности;

• двухтактное включение;

Решение проблемы обеспечения стабильности частоты:

• использование методов параметрической стабилизации;

• использовать интерполяционный метод;

• использование кварцевых ИМС (но кварц практически не перестраивается);

• схемы клаппа:

Лекция 21 Формирование радиосигналов для передачи дискретной информации.

В зависимости от того, какой параметр мы будем изменять при передаче дискретной информации, существуют различная телеграфия

:

1. Амплитудная телеграфия

Код Морзе буквы «А»:

Код Морзе — неоднозначен, на выходе мы получили:

Поэтому мы должны сигнал промодулировать:

Развитие этого метода — код Боде, который равнозначный:

Здесь сигнал на пропуске, т.е. код Морзе наоборот. Один импульс — один Бод информационный. Используется при ручной телеграфии 20 В/сек, автоматической телеграфии 300 В/сек.

2. Частотная телеграфия

Излучение сигнала с постоянной амплитудой, но в зависимости от передаваемого символа изменяется частота.

Скачкообразное изменение частоты приводит к бесконечному расширению спектра (это плохо, т. к. требуется бесконечно широкая полоса пропускания).

Поэтому сглаживают скачок, делают не скачкообразное изменение частоты, а за некоторое время. Тогда полоса:

3. Фазовая телеграфия

Высокочастотное колебание с постоянной амплитудой и частотой, но разной фазой, которая изменяется от 0 до π.

В отличии выше рассмотренных видов передачи информации данная телеграфия лучше, т.к. она более помехоустойчивая и дает выигрыш в энергии в 2 раза по отношению с частотной.

Если мы обеспечим абсолютную симметрию контура А относительно земли, то мы получим разные фазы. Но скачком переключать нельзя, для этого стоит синхронизатор, который либо продолжит туже фазу, либо ее перекоммутирует.

При выборе способа модуляции необходимо руководствоваться такими критериями:

1. Скорость передачи информации R_в (бит/сек);

2. Достоверность (вероятность ошибки на бит) Р_Е;

3. Энергетика Е_в / N₀, где Е_в — энергия для передачи одного бита информации; N₀ — мощность белого шума.

4. Полоса частот (спектральная эффективность).

Современные цифровые каналы связи имеют очень высокую скорость цифрового потока (Гбит/сек).

В основу построения систем передачи цифрового сигнала лежит многопозиционный способ модуляции: М=2^m , где М — количество возможных позиций; m — количество двоичных знаков.

Двухуровневая модуляция: Код Грея:

Если надо осуществить многоуровневую амплитудную модуляцию тогда:

1. Формируем по несколько символов сразу из последовательности (это реализует демультиплексор);

2. Когда получим Т_s = 2∙Т_в, теперь должны присвоить каждому биту свой уровень (это реализует преобразователь уровней);

3. Амплитудным модулятором модулируем ВЧ колебание четырьмя возможными амплитудными уровнями.