Билет 23

1.ФМ-8 сигналы. π/4 – квадратурная относительная ФМ.

Последовательность импульсов разбивается демультиплексором на три подпоследовательности битов, которые направляются в синфазную и квадратурные ветви соответственно. Импульсы в синфазной ветви задерживаются на время . Далее длительность импульсов каждой подпоследовательности увеличивается до значения 3Т_б, после чего осуществляется перенос на частоту в каждой ветви. Сложение результатов перемножений завершает процесс формирования ФМ-8 радиосигнала.

Демодулятор ФМ-8 радиосигнала осуществляет перемножение ФМ-8 радиосигнала и несущей (синусоидальной и косинусоидальной). Как и в случае амплитудной модуляции, основную роль в демодуляции играют многопороговые решающие устройства и дешифратор, осуществляющие восстановление исходных символов сообщения.

π/4 - квадратурная относительная фазовая манипуляция. Максимальный скачок фазы равен 135°, а все возможные значения мгновенной фазы радиосигнала кратны значению π/4. Ни одна траектория фазовых переходов для этого способа модуляции не проходит через начало координат. В результате огибающая радиосигнала имеет меньшие провалы по сравнению с квадратурной фазовой манипуляцией. Функциональная схема устройства формирования такого радиосигнала представлена на рисунке 4.18. Последовательность информационных битов {n_i , i = 1,2,…} разбивается на две подпоследовательности: нечётных {n_2i-1, i = 1,2,…} и чётных {n_2i, i = 1, 2,...} битов, из которых биты выбираются парами. Каждая новая пара таких битов определяет приращение фазы несущего колебания на величину в соответствии с таблицей

Значения информационных битов		Приращение фазы несущего колебания ( )
n2i-1	n2i
0	0	π/4
1	0	3π/4
1	1	-3π/4
0	1	-π/4

Если ввести обозначение для отклонения фазы радиосигнала от фазы немодулированного несущего колебания на предыдущем интервале, то новые значения отклонения фазы этого сигнала и комплексной амплитуды на текущем интервале определятся равенствами:

В результате значения вещественной и мнимой частей комплексной огибающей этого сигнала на текущем интервале времени длительностью 2T_б оказываются равными:

(4.24)

(4.25)

Значения фазы на интервале с номером i зависят от значения фазы радиосигнала на интервале с номером (i-1). В соответствии с таблицей новые значения кратны π/2.

На (а) рисунке изображено созвездие возможных сигнальных точек для интервала с номером i, если ; аналогичное созвездие для случая, когда , представлено на (б) рисунке . Общее созвездие сигнальных точек для данного способа модуляции изображено на рисунке (в).На рисунке (в) для каждого перехода возможны направления в обе стороны. При данном способе модуляции каждая новая пара информационных битов определяет не полную фазу несущего колебания, а лишь приращение этой фазы для интервала с номером i относительно полной фазы комплексной огибающей на интервале с номером (i-1). Такие методы модуляции называются относительными.

2. Синхронизация в системах ти с врк.

Телеметрическая система с временным разделением каналов.

В телеметрических системах с временным разделением каналов (ВРК) каждому каналу для передачи информации представляется поочередно со строгой периодичностью относительно короткий временной интервал.

Пример распределения времени передачи по информационным каналам

В результате передача сигналов по каждому из каналов осуществляется прерывисто в виде импульсов, модулированных передаваемым сообщением по амплитуде, длительности или временному положению (фазе). Периодически следующие один за другим модулированные телеметрическим сообщением начальные импульсы называются измерительными импульсами.

Синхронизация. Синхронная и синфазная работа передающей и приемной сторон системы достигается синхронным и синфазным движением распределителей каналов. Применяются следующие способы синхронизации и синфазирования:

Пошаговый, при котором каждый очередной импульс вызывает продвижение распределителя на передающей и приемной сторонах на один шаг. Пошаговый способ реализуется наиболее просто и не требует установки генератора тактовых импульсов на приемной стороне. Он может быть реализован тремя путями: передачей тактовых импульсов по специальному каналу, передачей специальных продвигающих импульсов перед каждым измеряемым и использование измерительных импульсов в качестве продвигающих. Первый путь целесообразно применять, если в данном направлении имеется более восьми информационных каналов, так как он требует такой же полосы частот как и информационные, что в условиях ограниченности полосы группового тракта требует увеличения мощности передатчика, а порой приводит к снижению помехоустойчивости.

Второй путь требует увеличения числа импульсов на периоде опроса, а следовательно и расширения полосы частот канала связи.

Очевидно, что данный путь можно применять при небольшом количестве каналов и достаточной полосе частот.

Третий путь пошаговой синхронизации применяется в таких системах, в каждом такте которых имеется импульс, несущий измерительную информацию. Примером таких систем может быть система с АИМ при условии, что нулевые значения измеряемых величин передаются импульсами минимальной амплитуды.

Необходимо отметить низкую помехоустойчивость пошаговой синхронизации. Появление в сигнале лишнего импульса или пропажа импульса под действием помех приводит к сбою синхронизации или к пропаже измерительной информации, если не предусмотрена защита от помех в виде счета импульсов в каждом канале.

Стартстопный способ, при котором распределители переключают канал на передающей и приемной сторонах от местных генераторов, работающих со стабильной, почти одинаковой частотой. Запуск распределителя приемной стороны, начиная с первой позиции, производится синхроимпульсом (СИ), который поступает от передатчика. Распределитель на приемной стороне останавливается после прохождения всех n позиций (каналов) до момента прихода очередного циклически посылаемого СИ, который вновь запускает РИ.

Помехоустойчивость стартстопного способа значительно выше, так как единичное искажение помехой может вызвать рассогласование в движении распределителей только в пределах цикла до прихода очередного СИ. Очередной СИ восстанавливает синхронное движение распределителей.

Циклический способ синхронизации отличается только тем, что СИ сбрасывает в исходное состояние РИ и по совершении n шагов РИ не останавливается, а продолжает работу дальше, а очередной СИ снова устанавливает его в исходное состояние. Очевидно, что для синхронизации необходимо, чтобы нестабильность частоты местного генератора была такой, чтобы рассинхронизация не происходила в течение цикла.

Инерционный способ, при котором так же, как и при стартстопном способе, циклически передаются синхроимпульсы. Однако распределители переключаются от стабильных по частоте местных тактовых генераторов равномерно, без остановки в конце цикла. Синхроимпульсы воздействуют на частоту ГТИ в небольших пределах обычно через инерционное звено. Для приема синхроимпульсов применяется стробирование и другие меры, уменьшающие влияние помех в интервалы времени, в которые не ожидается приход синхроимпульсов.

Этот способ синхронизации имеет резко увеличенную помехоустойчивость и применяется в условиях с высоким уровнем помех.