3.4. Принцип действия канала с относительной фазовой модуляцией

Структурная схема дискретного канала с ОФМ приведена на рис.4.27.

Сигнал от ИИ поступает на фазовый модулятор (ФМ), на выходе которого будет последовательность положительных и отрицательных импульсов, умноженных на синусоидальное несущее колебание, задаваемое генератором (Г).

Рис.4.27

Фазовый демодулятор (ФД) выполняет демодуляцию, которая производится путем сравнения фазы принятых колебаний с фазой когерентного опорного колебания от генератора опорной частоты (ГОЧ).

На передающей стороне перед Ф имеется кодировщик, который обеспечивает изменение фазы несущей частоты только при передаче единичных элементов сигнала одной полярности, например положительной. Схема передатчика приведена на рис.4.28. В качестве кодировщика применен триггер со счетным входом.

На рис.4.29 приведены временные диаграммы, поясняющие работу СПИ с ОФМ. Для осуществления модуляции необходимы тактовые импульсы (ТИ), скорость следования которых синхронизирована со скоростью передачи единичных элементов информации (см. рис. 4.29,а и рис. 4.29,б). Тактовые импульсы сдвинуты относительно единичных элементов информации на величину 0,5₀, где ₀ - длительность элемента информации.

Рис.4.28

Рис.4.29

При подаче на базу транзистора положительного импульса сопротивление коллектора относительно земли возрастает, а при подаче отрицательного импульса – падает. Поэтому на вход триггера со счетным входом тактовые импульсы поступают только в моменты времени, соответствующие положительным модулируемым элементам сигнала U_МОД (см. рис. 4.29,в). При этом каждый раз меняется знак напряжения между точками Б и В фазового модулятора (см. рис. 4.29,г). Несущая частота (см. рис. 4.29,д) от генератора подается на первичную обмотку трансформатора, а кодированное напряжение модулируемого сигнала – в средние точки трансформаторов.

При напряжении сигналов, больших несущей, диоды являются электронными ключами, управляемыми этими сигналами. Изменение знака напряжения U_БВ приводит к изменению фазы напряжения на выходе ФМ на 180 по сравнению с фазой напряжения генератора несущей частоты (см. рис. 4.29,е).

Глава 5 кодирование информации

1. Первичные коды

1.1. Простой, безызбыточный код

При передаче большого объема информации применяется комбинирование, т.е. передача сообщений не одним сигналом, а комбинацией из нескольких элементарных сигналов.

Совокупность элементарных сигналов, используемая для передачи одного сообщения, называется кодовой комбинацией. Под кодом понимается набор кодовых комбинаций, поставленных в соответствие набору сообщений. Число возможных значений комбинаций информационного параметра элементарного сигнала называется основанием кода. При математическом описании процесса комбинирования значения информационного параметра записываются с помощью символов 0,1,...,К-1, которые называются кодовыми символами. Множество возможных кодовых символов 0,1,...,К-1, используемых при кодировании, называется кодовым алфавитом. Число К называется основанием кода [11, 15,16].

При К=1 получаем число–импульсный код, применяемый в телефонии. Необходимое число М комбинаций в данном коде получается за счет различного числа m элементов, входящих в каждую комбинацию. Код с данным признаком называется блочным, неравномерным числовым кодом.

Если код представляет собой многоэлементный сигнал, с постоянным числом m единиц, то этот код называют блочным, равномерным кодом. Для данных кодов К .

Правило равномерного кодирования в алфавите К основано на представлении сообщения в К–ичной системе счисления. Слева к числам дописываются недостающие до числа m нули.

Максимально возможное число кодовых комбинаций (мощность кода) N=K^m, где m называют длиной кода.

При выборе параметров кода определяют требуемое число М кодовых комбинаций по правилу МN= K^m.

Если К=2, то длина кода определяется из соотношения

m=]log₂M[, (1.1)

где ].[ - операция округления до ближайшего целого числа, М – число сообщений, которое необходимо кодировать.

Код для числа М, построенный с параметрами, выбранными по правилу (1.1), называется простым (первичным), безызбыточным кодом. В телемеханике данный код называется кодом на все сочетания, т.к.

.