Демодулятори

В загальному випадку демодулятор складається з трьох різних елементів .

Рівень сигналу,що поступає на вхід демодулятора ,може мінятися під впливом паразитної амплітудної модуляції, яка виникає внаслідок завмирань в тракті поширення сигналу , а також під впливом шумів і різноманітних спотворень.

Тому перший каскад демодулятора- обмежувач,який у значній мірі подавляє паразитну амплітудну модуляцію.

Сигнал , що тільки модульований по частоті, з виходу обмежувача поступає в частотний дискримінатор ,який перетворює цей сигнал в сигнал ,що модульований по амплітуді.

Напруга на виході дискримінатора змінюється в залежності від частоти вхідного сигналу , рівень якого не змінюється при змінні частоти.

Існує певна область в якій напруга і частота сигналу міняються майже пропорційно.

Останній каскад демодулятора ,який слідує за частотним дискримінатором це амплітудний детектор.В ньому здійснюється детектування модульованого сигналу.

Демодуляція сигналу при наявності шуму

В кожній системі передачі існують шуми.На сигнал, що передається накладаються шуми,які виникають під впливом паразитних явищ в самій системі.Також шуми,що спотворюються при роботі іншої радіоелектронної апаратури , а також шуми що появляються при роботі мішаючих радіостанцій.

До найбільш поширених шумів слід віднести теплові шуми ,які створюються при роботі апаратури.Це приводить до того,що у смузі частот ,яка відводиться до РРС виникає білий Гаусовський шум.

Якщо амплітуда шуму співрозмірна з амплітудою сигналу то може виникати наступне :

• обмежувач не може забезпечувати надійної роботи , середній рівень паразитної амплітудної модуляції різко збільшується ,тому обмежувач вже неможе подавити повністю паразитну амплітудну модуляцію і вона перетворюється в паразитну фазову модуляцію;

• шумові спалахи можуть привести до зсуву несучої по фазі .

Величину шумів можна вважати не бажаним ,коли середня потужність шуму N на виході демодулятора на 10 дБ нижча потужності сигналу С на цьому участку.

Будемо вважати , що потужність несучої С є величина постійна, а змінюється лише потужність шуму N.

Ящо середня потужність шуму N на виході демодулятора стає вище С/10,

то може відбутися порушення зв’язку.

Точка в якій відповідає порогу.

Способи корекції сигналів

1.Псофометричне зважування

Частотна характеристика людського вуха не являється рівномірною.

Після фільтрації сигналу, яка проводиться людським вухом , в телефонному каналі вже немає білого шуму ,оскільки граничні частоти послаблюються значно більше ніж середні .

Частота мінімального затухання складає приблизно 800 Гц. Відповідно відношення сигнал/шум вимірюється на частоті випробувального сигналу 800Гц . Це значить , що при проходженні сигналу через вухо людини співвідношення сигнал/шум покращується .

Частотна характеристика до фільтрації виглядає наступним чином.

Частотна характеристика телефонного сигналу після фільтрації виглядає так

При смузі пропускання 3,1кГц , коефіцієнт покращення внаслідок фільтрації складає 2,5 дБ. Потужність шуму після такої фільтрації називається псофометричною ,або зваженою.

2.Використання перетворень при передачі групового спектру в багатоканальній системі.

Потужність шуму в одному телефонному каналі післі демодуляції пропорційна квадрату середньої частоти цього каналу.

При передачі сигналів на верхніх частотах групового спектру багатоканальної системи шуми значно вищі ,чим при передачі сигналів на нижніх частотах.

Для того щоб нормалізувати якість передачі по телефонних каналах зв’язку необхідно скоректувати невідповідність.

З цією ціллю збільшують девіацію частоти при передачі інформації на верхніх частотах групового спектру і навпаки , зменшують девіацію частоти при передачі інформації на нижніх частотах групового спектру на основі рівняння

Де - ефективна номінальна девіація частоти ;

- ефективна девіація частоти на частоті ;

- резонансна частота ;

- максимальна частота багатоканального групового сигналу.

Коректуюча частотна характеристика згідно рекомендації МККР виглядає наступним чином

Передспотворення не змінюють форму спектру і не впливають на ширину смуги пропускання . В результаті передспотворень відношення сигнал/шум покращується на 4 дБ у верхніх каналах багатоканальної системи і відповідно погіршується на 4 дБ в нижніх каналах.

Практично перетворення здійснюються наступним чином:

• в якості модулятора використовується звичайний частотний модулятор;

• перед модулятором включається фільтр амплітудно-частотна характеристика якого показана на рис.1.

Декорекція перед спотворень введених на передавальній стороні лінії, здійснюється наступним чином :

• в якості демодулятора використовується звичайний частотний демодулятор ;

• до демодулятора підключається фільтр , амплітудна характеристика якого зворотня до тої ,що показана на рис.1.

Лекція № 18