3. Разработка алгоритмов функционирования и программ моделирования демодуляторов в программной среде Mathcad

Алгоритм функционирования цифрового демодулятора сигнала частотной манипуляции и его моделирование

Простейший демодулятор сигнала частотной манипуляции состоит из частотного детектора на цифровой линии задержки и формирователя элементарных посылок.

Алгоритм функционирования частотного детектора представлен на рисунке 3.1.

Линия задержки выполнена на элементах задержки, где =1,2,…Количество элементов задержки определяется по формуле

Рассчитанная величина округляется до ближайшего целого нечетного числа.

Рисунок 3.1 – Частотный детектор на цифровой линии

задержки

Формирователь элементарных посылок вырабатывает постоянный положительный уровень элементарной посылки, например, «1», если выходной сигнал детектора положителен и вырабатывает постоянный отрицательный уровень, например, «-1», если выходной сигнал детектора отрицателен.

Для моделирования демодулятора необходимо сформировать испытательный сигнал частотной манипуляции.

Эта операция осуществляется в два этапа:

1.Формируется случайная последовательность элементарных посылок позитива и негатива,

2. Осуществляется частотная модуляция несущей, которую вырабатывает генератор синусоидальных колебаний.

На первом этапе сначала формируется пилообразное колебание (рисунок 3.2), из которого получается последовательность единичных отсчетов на границах элементарных посылок (рисунок 3.3)

Константа , задающая частоту пилы равна

где – скорость манипуляции в бодах, – частота дискретизации в герцах.

Рисунок 3.2 – Вспомогательное пилообразное колебание

Формируется последовательность единичных отсчетов на границах элементарных посылок

Рисунок 3.3 – Единичные отсчеты на границах элементарных посылок

Для получения последовательности элементарных посылок используется функция rnd(1), которая выдает случайное число в диапазоне от нуля до единицы. Если на границе элементарной посылки (при i_n>0) значение функции меньше 0.5 формируется посылка позитива, в противном случае формируется посылка негатива. Временная диаграмма случайной последовательности элементарных посылок приведена на рисунке 3.4.