Основы радиотехники и связи. Учебное пособие

В некоторых системах вместе с информационным сигна­лом передается пилот-сигнал (вспомогательный сигнал, пе­редаваемый для целей управления аппаратурой и контроля ее состояния), и выходная мощность передатчика тогда опреде­ляется в терминах максимальной мощности огибающей. Вы- ходная мощность состоит из мощности несущей пилот-сигна­ла и мощности спектра боковой полосы. Когда пилот–сигнал отсутствует, мощность определяется как максимальная мощ­ность боковой полосы.

И частотная, и фазовая модуляции (обе могут быть отнесены к угловой модуляции) эффективно изменяют частоту несущей, а не ее амплитуду. Частотная модуляция изменяет непосред­ственно частоту несущей, но ее амплитуда остается постоян­ной независимо от модулирующего напряжения. Этот тип мо­дуляции применяется для связи и вещания в диапазонах СВЧ и выше.

Ширина полосы частотно-модулированного сигнала вклю­чает в себя несущую и совокупность боковых полос (иногда называемых побочными несущими), отстоящих друг от друга на величину частоты модулирующего сигнала. Число полос про­порционально индексу модуляции, и их амплитуда уменьшается по мере удаления от несущей. Обычно считается удовлетвори­тельной передача такого числа (М + 1) полос, амплитуда кото­рых больше амплитуды несущей для заданного модуляционного

Конечный результат фазовой модуляции — это также моду­ляция частоты, но методы достижения и определения индекса модуляции различны. Фазовую модуляцию используют в ВЧ и УВЧ передатчиках, где несущая частота генерируется кри­сталлическим генератором. Частота кварцевого генератора мо­жет изменяться только на несколько радиан, но если частота генератора умножается (чтобы получить окончательную часто­ту несущей), изменение фазы также умножается (чтобы полу­чить девиацию частоты). Девиация частотной модуляции про­порциональна модулирующему напряжению, в то время как при фазовой модуляции девиация частоты пропорциональна как модулирующему напряжению, так и частоте. К параметрам сигнала, которые являются основными с точки зрения его пе­редачи, можно отнести: длительность сигнала, динамический диапазон, а также ширину частотного спектра. Длительность

сигнала (Т) определяет интервал времени, в пределах которо­го сигнал существует. Под динамическим диапазоном пони­мают отношение наибольшей мгновенной мощности сигнала к той наименьшей мощности, которую необходимо отличать от нуля, при заданном качестве передачи. Ширина спектра сигнала Fc характеризует скорость изменения сигнала внутри интервала его существования. Ширина спектра определяет­ся диапазоном частот, в пределах которого сосредоточена ос­новная энергия сигнала. Количество информации и скорость, с которой она передается, определяют основную ширину по­лосы, занимаемую сигналом. Для аналоговых сигналов основ­ная полоса — это диапазон частот, содержащихся в сигнале, и он отличается от того, который занят радиочастотной несу­щей, модулированной сигналом. Примеры частотных диапа­зонов, занимаемых основными видами радиосистем, приве­дены в табл. 1.1.

Непрерывные сообщения часто приходится преобразовы­вать в форму, более удобную для передачи по тем или иным каналам связи. Наиболее распространенным преобразованием непрерывных сообщений является их дискретизация по вре­мени. Это преобразование применяется при импульсных ме­тодах передачи сообщений, многоканальной передаче с вре­менными методами уплотнения и разделения, а также как промежуточная операция при преобразовании непрерывных сообщений в цифровую форму. Дискретизация непрерывно­го сообщения Х(t) по времени состоит в замене его последо­вательностью мгновенных значений (отсчетов), взятых в дис­кретные моменты времени, где n = 0, 1, 2 (рис. 1.5). При такой замене из рассмотрения исключается все множество значений Х(t), находящихся внутри интервалов (dt). В общем случае мо­менты отсчетов могут выбираться неравномерно, например, «сгущаться» и «разряжаться» пропорционально скорости из­менения сообщения (адаптивная дискретизация). Технически дискретизация по времени реализуется с помощью ключевых устройств, управляемых периодической последовательностью коротких прямоугольных импульсов (рис. 1.6). Такую опера­цию часто называют импульсным преобразованием непре­рывных сообщений.