48 Сигналды демодуляциялау арқылы тактілі синхронды және тасымалдаушыны қалпына келтіру.

Восстановление несущей и тактовая синхронизация при демодуляции сигнала. Входящая несущая — это достаточно устойчивая синусоида с некоторой известной средней положительной энергией. В системе связи с фазовой модуляцией несущая частота будет переносить положительную энергию, если дисперсия фазы несущей, вследствие модуляции, меньше я/2 радиан. В этом случае говорят, что в системе имеется остаточная составляющая несущей. Все обсуждение разработки контуров ФАПЧ, приведенное выше, применимо непосредственно к этой остаточной составляющей. Диаграмма сигнального пространства для системы бинарной фазовой модуляции с остаточной составляющей несущей показана на рис.6.1. Одно время подобным образом разрабатывалось модуляцией. В то же время остаточная составляющая несущей является в некотором смысле бесполезно растрачиваемой энергией - энергия на остаточной несущей используется не для передачи информации, а только для передачи самой несущей. Поэтому большинство современных систем фазовой модуляции являются системами с подавлением несущей. Это означает, что на несущей частоте не имеется никакой средней передаваемой энергии. Вся передаваемая энергия уходит на модуляцию. К сожалению, это означает, что не существует сигнала, составляющего основу для отслеживания с помощью простого контура ФАПЧ.

Рассмотрим в качестве примера сигнал с модуляцией ВР8К

(6.2)

где т(1) с равной вероятностью равен ±1. Данный пример - это передача с подавлением несущей; средняя энергия на угловой частоте ю₀ равна нулю. Графически это представлено на рисунке 6.1, где у= те/2. Из рисунка видно, что в данном случае горизонтальный компонент несущей исчезает. Для отслеживания и синхронизации фазы несущей последствия модуляции необходимо устранить. Это можно сделать путем возведения сигнала в квадрат.

В ыше использовано т²(1) = 1. Второй член в правой части уравнения (6.3) зависит от несущей (от удвоенной частоты несущей) и может быть отслежен с помощью простого контура ФАПЧ. Изучение уравнения (6.3) позволяет предсказать некоторые потенциальные проблемы такой схемы. Одна из них - это просто удвоение всех фазовых углов. Следовательно, фазовый шум и случайное смещение фазы также удваиваются, и дисперсия фазовой ошибки (связанная с возведенным в квадрат фазовым шумом) в 4 раза больше по сравнению с исходным сигналом.

Уравнение (6.4) представляет собой верхнюю границу, поскольку подразумевается, что ширина полосы фильтра В^ достаточно велика для неискаженной передачи сигнала. В реальных системах потери вследствие возведения в квадрат можно устранить за счет некоторого искажения сигнала.

Поскольку нормирование в уравнении (6.4) выполняется относительно мощности сигнала, второй член пропорционален отношению сигнал/шум. Здесь р! - отношение сигнал/шум на входе фильтра. Для больших отношений сигнал/шум в контуре выходную дисперсию фазы можно записать следующим образом.

Кроме того, для больших входных отношений сигнал/шум второй член в выражении для потерь вследствие возведения в квадрат исчезает и остается только дисперсия фазы стандартного контура ФАПЧ.

Еще одна потенциальная серьезная проблема, связанная преимущественно с контурами подавления несущей, — это ложная синхронизация, которая может затруднить синхронизацию и восстановление синхронизации фазы несущей.