
- •Содержание занятия Введение
- •1.1. Параметры сигнала
- •1.2. Амплитудная модуляция (ам) (amplitude modulation)
- •1.2.1. Однотональная модуляция
- •1.2.2. Энергия однотонального ам-сигнала
- •1.2.3. Многотональный модулирующий сигнал
- •1.2.4. Амплитудная модуляция с одной боковой полосой – однополосная амплитудная модуляция
- •1.2.6. Квадратурная модуляция
- •1.3. Угловая модуляция
- •1.3.1. Фазовая модуляция
- •1.3.2. Частотная модуляция
- •1.3.3. Однотональная угловая модуляция
- •1.3.4. Спектры сигналов с угловой модуляцией
- •1.3.5. Модуляция с расширением спектра
- •1.4. Виды цифровой модуляции (манипуляции)
- •1.4.1. Амплитудная манипуляция
- •1.4.2. Угловая манипуляция
- •1.4.3. Многоканальная манипуляция
- •1.5. Виды импульсной модуляции
- •1.5.1. Импульсно-кодовая модуляция
- •2.1. Осциллографический метод
- •2.2. Спектральный метод
- •2.3. Прямой метод измерения
- •3.1. Метод прямого измерения
- •3.2. Метод на основе линии задержки
- •3.3. Спектральные методы
- •3.4. Метод измерения девиации частоты с помощью эсч
- •Заключение
- •Литература
1.3.5. Модуляция с расширением спектра
Одним из способов повышения эффективности передачи информации с помощью модулированных сигналов через канал с сильными линейными искажениями (замираниями) является расширение спектра, приводящее к увеличению базы сигнала.
В существующих на сегодняшний день системах для этой цели используются три метода:
- псевдослучайная перестройка рабочей частоты (ППРЧ) (англ. FHSS – Frequency Hopping Spectrum Spreading). Суть метода заключается в периодическом скачкообразном изменении несущей частоты по некоторому алгоритму, известному приемнику и передатчику. Преимущество метода – простота реализации. Метод используется в Bluetooth;
- расширение спектра методом прямой последовательности (ПРС) (англ. DSSS – Direct Sequence Spectrum Spreading). Метод по эффективности превосходит ППРЧ, но сложнее в реализации. Суть метода заключается в повышении тактовой частоты модуляции, при этом каждому символу передаваемого сообщения ставится в соответствие некоторая достаточно длинная псевдослучайная последовательность (ПСП). Метод используется в таких системах как CDMA;
- расширение спектра методом линейной частотной модуляции (ЛЧМ) (англ. CSS – Chirp Spread Spectrum). Суть метода заключается в перестройке несущей частоты по линейному закону. Метод используется в радиолокации и NanoNET.
1.4. Виды цифровой модуляции (манипуляции)
В настоящее время информация передается по каналам связи в основном в цифровой форме. Числа при передаче с периодом Т поступают от источника информации и называются символами (symbol), а частота передачи символов – символьной скоростью (symbol rate) fT=1/T.
Символьные последовательности являются дискретными квантованными сигналами, которые формируются следующим образом. Весь диапазон сигнала s(t) делится на Qs разрешенных уровней с некоторым шагом q. Сигнал s(t) дискретизируется с равномерным шагом, а мгновенные значения отсчетов сигнала округляются до ближайшего разрешенного уровня Qs(t). Полученный сигнал называется квантованным АИМ (КАИМ). Значения сигнала Qs(t) отличаются от s(t) на так называемый шум квантования, которым определяется погрешность восстановления исходного сигнала. С увеличением числа уровней квантования шум квантования уменьшается. Наличие шума является недостатком цифровых методов передачи, однако она открывает и новые возможности передачи. В частности, зная всю шкалу разрешенных уровней на приеме, можно «очистить» сигнал от внешних помех, если их уровень меньше 0,5q. Каждому из возможных символов Qs устанавливается определенный набор параметров несущего колебания, которые поддерживаются постоянными на интервале Т до прихода следующего символа. Это означает преобразование последовательности чисел в ступенчатый сигнал (кусочно-постоянная интерполяция) который используется в качестве модулирующего сигнала. Соответственно, параметры несущего колебания, на которые переносится ступенчатый сигнал, также меняются скачкообразно. Такой способ модуляции несущей называется манипуляцией (keying), и может выполняться с использованием всех рассмотренных методов модулирования.