Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
gotovye_shpory.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
3.12 Mб
Скачать

2. Основные характеристики сигналов с частотной, фазовой и комбинированной модуляцией, схемы частотных, фазовых и комбинированных модуляторов.

Модуляцией называется процесс управления одним или несколькими параметрами колебаний высокой частоты в соответствии с законом передаваемого сообщения. Модуляцию можно рассматривать как процесс наложения одного колебания на другое. Передаваемый сигнал называют модулирующим, управляемый высокочастотный-модулируемым. Частота модулирующего сигнала должна быть на один и более порядков ниже модулируемого. Классификация методов модуляции возможна по трем признакам:

-в зависимости от управляемого параметра высокочастотного сигнала: амплитудная(АМ), частотная(ЧМ) и фазовая(ФМ).

-в зависимости от числа ступеней модуляции: одно-, двух-, трех- ступенчатая.

-в зависимости от вида передаваемого сообщения- аналогового, цифрового или импульсного-непрерывная, со скачкообразным изменением управляемого параметра и импульсная.

Амплитудная модуляция (АМ) выполняется модуляцией амплитуды несущей частоты первичным сигналом. Амплитудную модуляцию кодовых последовательностей называют амплитудной манипуляцией (АМн). В зависимости от значения передаваемого двоичного элемента (бита) несущий сигнал может принимать одно из двух состояний: "включено" (наличие сигнала) – при передаче «1», либо "выключено" (отсутствие сигнала) – при передаче «0». Двоичную АМн называют on-off манипуляцией. В большинстве случаев амплитудную модуляцию объединяют с фазовой модуляцией (квадратурная модуляция), что повышает помехоустойчивость передачи данных и обеспечивает большую скорость передачи.

Частотная модуляция (ЧМ). При ЧМ под воздействием модулирующих сигналов (информационных битов) меняется только частота несущего колебания. В случае частотной манипуляции (ЧМн) несущая частота выбирается из дискретного набора значений в соответствии с передаваемым битом или битовой последовательностью. В общем случае, для ЧМн может использоваться М=2n частот, каждая из которых представляет соответствующую n-битную последовательность. Так, в двоичной ЧМн используются две несущих частоты f01 и f02, одна для двоичного нуля, другая – для двоичной единицы. Этот способ модуляции не требует сложных схем в модемах и обычно применяется в низкоскоростных модемах, работающих на скоростях 300 или 1200 бит/с. При квадратурной частотной манипуляции применяются четыре частоты для передачи битных последовательностей: 00, 01; 10; 11.

Фазовая модуляция (ФМ). При ФМ в соответствии с последовательностью передаваемых информационных бит, изменяется только фаза несущего синусоидального колебания f0. В случае фазовой манипуляции (ФМн) фаза несущей частоты может принимать одно из нескольких дискретных значений. В двоичной схеме ФМн (биты 0 и 1) значение фазы несущей может равняться либо 0о, либо 180о. В этом случае в одном периоде несущего сигнала передается один бит информации, а кодирование осуществляется со скоростью 1 бит/с/Гц. Для передачи двойных битов 00, 01, 10 и 11 в одном периоде сигнала используется квадратурная ФМн, при которой фаза может принимать одно из четырех значений соответственно: 45о, 135о, 225о, 315о или 0о, 90о, 180о, 270о. Скорость кодирования в этом случае будет равна 2 бит/с/Гц. В общем случае, если фаза несущего сигнала принимает одно из 2n значений, то в одном периоде сигнала передается log22n=n бит и скорость кодирования составит n бит/с/Гц.

При декодировании сигналов с ФМн фаза сигнала в приемнике должна сравниваться с фазой несущего колебания, что усложняет конструкцию устройства. В связи с этим на практике используется модифицированная форма фазовой манипуляции, которая называется относительной фазовой манипуляцией (ОФМн). При этом каждому информационному биту ставится в соответствие не абсолютное значение фазы, а ее изменение относительно предыдущего значения. Чаще применяется двукратная ОФМ (ДОФМ), основанная на передаче четырех сигналов, каждый из которых несет информацию о двух битах исходной двоичной последовательности.

В скоростных модемах используются комбинированные методы модуляции, как правило, амплитудная в сочетании с фазовой. Применяемые на практике коды имеют достаточно большое число состояний, например 4 различных уровня амплитуды в сочетании с восьмью возможными значениями сдвига фазы (квадратурная амплитудная модуляция). Часть из этих состояний являются запрещенными, и за счет этой избыточности реализуется коррекция ошибок.

Спектр модулированного сигнала расположен симметрично относительно несущей частоты и занимает ограниченную полосу. Поэтому данный вид модуляции используется в линиях связи с частотным уплотнением, когда по линии одновременно передаются несколько сигналов, занимающих различные полосы. Примером таких сетей являются телефонные сети, в которых абоненту выделяется узкополосный канал, достаточный для передачи голоса с приемлемым качеством, и каждая пара абонентов работает только на своей частоте.

Билет № 21

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]