Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
SHURA / A.DOC
Скачиваний:
9
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
493.06 Кб
Скачать

1.2. Теоретические сведения и обоснование функциональной схемы демодулятора.

1.2.1. Дискретные сигналы, методы модуляции.

Основная тенденция развития современных цифровых систем спутниковой связи - повышение помехоустойчивости и эффективности передачи сигналов. Решению этих задач способствует рациональный выбор сигналов, используемых для передачи сигналов по спутниковым каналам, методов их формирования и обработки на приеме. В современных системах связи широко применяют сигналы с фазовой модуляцией и когерентный прием. Наряду с двоичными применяются многопозиционные методы модуляции.

Основные виды сигналов и методы их формирования рассмотрены в [1]. В общем виде колебание модулированной несущей с частотой w0

s(t) = S(t)cos[w0t - j(t)].

Здесь функции S(t) и j(t) определяют закон модуляции амплитуды и фазы несущей. Сигнал M- позиционной фазовой модуляции (ФМ-М) на интервале одного символа 0...Тс

si(t) = S0cos(w0t - ji).

Дискретные значения фазы сигнала ji = 2p ai/М, М - число возможных сигналов, М-ичные символы ai выбираются из множества {0,1,2,...,М - 1}. Обычно М = 2k, k = 1,2,3 ... Тогда каждый М-ичный символ ai соответствует набору из k = log2М двоичных информационных символов u, а его длительность Тс = Т log2М, где Т - длительность двоичного сигнала.

Энергия ФМ - сигнала постоянна и составляет

.

Она может быть выражена через энергию Еб, затрачиваемую на передачу одной двоичной единицы (бита) как Ес = Ебlog2М. Длительность бита Т определяет скорость модуляции V = 1/Т в двоичных символах в секунду.

При М = 2 получаем сигналы двоичной фазовой модуляции (ФМ-2, Ес = Еб):

,

.

Сигналы с одинаковыми энергиями удобно характеризовать коэффициентом корреляции:

.

Сигналы ФМ-2 противоположны и коэффициент корреляции R12 = -1.

Модулированный сигнал s(t) можно представить в виде суммы квадратурных составляющих:

.

Выражения в квадратных скобках определяются видом передаваемой информации и модулируют ортогональные несущие cosw0t и sinw0t. Обозначим

,

.

Вид модулирующих функций I(t) и Q(t) задает метод модуляции и задает свойства сигналов. Представим их в виде

,

,

где an, bn - информационные символы, p(t) и q(t) - элементарные модулирующие сигналы в квадратурных каналах. Последовательности символов a и b получают расщеплением исходной информационной последовательности на четные и нечетные символы. Символы a и b могут быть как двоичными, так и многоуровневыми.

Обычно модулирующие сигналы выбирают такими, чтобы при последовательной передаче в каждом из квадратурных каналов они не перекрывались во времени. Это условие выполняется, если длительность каждого сигнала (p(t) или q(t)) равна Тс. В этом случае имеет место модуляция полным откликом и в формируемых в модуляторе сигналах отсутствует межсимвольная интерференция. Такие методы достаточно просты и их широко используют на практике. При модуляции частичным откликом длительность сигналов p(t) и q(t) превышает Тс, допускается взаимное перекрытие сигналов и межсимвольная интерференция. Процесс обработки и демодуляции при этом усложняется, но такие сигналы обладают лучшими спектральными свойствами.

Для сигналов с постоянной огибающей должно выполняться условие:

.

Такому условию удовлетворяют элементарные модулирующие сигналы в виде прямоугольных импульсов:

при этом двоичные информационные символы полагаются равными an = ±1 и bn = ±1. В этом случае получаем сигналы двукратной ФМ. На интервале длительностью Тс = 2Т четыре возможные комбинации символов a и b задают следующие варианты сигналов четырехпозиционной ФМ:

,

,

,

.

Они образуют биортогональный комплекс сигналов, так как сигнал s0(t) = - s2(t) и s1(t) = - s3(t), а сигналы s0(t) и s1(t), s2(t) и s3(t) взаимно ортогональны (R01 = R03 = 0).

Представление сигналов в виде суммы квадратурных составляющих определяет простой способ их получения в модуляторе. В частности, сигналы ФМ-4 можно получить как сумму двух сигналов ФМ-2, несущие колебания которых отличаются по фазе на p/2:

Простейшая схема такого модулятора показана на рис. 4.

Двоичная последовательность информационных символов u в коммутаторе К разделяется на последовательности a и b которые модулируют квадратурные несущие cosw0t и sinw0t. Длительность каждого символа u равна Т, а длительности a и b равны Тс = 2Т . Сигналы ФМ-2 квадратурных каналов складываются, образуя четырехфазный канал ФМ-4.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке SHURA