Авиационная электросвязь / 13. Фазовая модуляция

Канал связи с фазовой модуляцией

В цифровых каналах «борт – Земля» используется фазовая модуляция (ФМ).

u_д

0 1 1 0 0 1

t

u_АМ

t

u_ЧМ

t

u_ФМ

Будем считать, что при передаче

t «0» -положительная фаза;

«1» - отрицательная фаза

(относительно опорного колебания)

u_ОФМ

Любой переход на «0»

t не сопровождается изменением

начальной фазы; переход на

опорное «1» - сопровождается.

колебание

Тактовые точки

М u_п ДМ

НКС

u_д u_фм u_фм +u_п u_пд

ТГ точки

(010101…) f _пер f _пр

f _{пер ≡} f _пр

φ_{пер ≡} φ_пр

φ_пер φ_пр

Г

≈

СГ

≈

Рис.1 Структурная схема КС с ФМ

НКС – непрерывный канал связи (передатчик, линия связи, приемник);

f – в общем; φ – только в тактовых точках (манипуляция).

При фазовой модуляции, когда передаются ТГ точки, несущая отсутствует.

СГ – синхронный гетеродин;

u_пд – принятые данные.

Чтобы продемодулировать такой сигнал необходимо:

1. равенство частот;

2. равенством фаз в начальных тактовых точках (невозможно вследствие влияния дестабилизирующих факторов, которые приводят к скачкам фазы).

Неизвестно, когда произойдет скачок фазы и предсказать это невозможно.

Рис. 2 Борьба с явлением обратной работы

Метод сравнения фаз

Меняется передающая сторона следующим образом:

u_пд

ЛЗ

u_дискр

Рис. 3 Метод сравнения фаз

ЛЗ – линия задержки

& – логическое «И» (перемножение)

ГТТ – генератор тактовых точек (импульсов)

Т – триггер (перевод из одного состояния в другое входным импульсом); два выхода–прямой и инвертируемый.

Сравнение фаз и сравнение полярностей – способы приема.

τ_{и –} время задержки (сравнение фаз практически не реализуем).

Метод сравнения полярностей:

ИКС

Uпд

СГ

_≈

ЛЗ

Г _≈

Т_э

T

&

U_дискр

Рис 4. Реализация метода сравнения полярностей

Регистры сдвига используются в реализации этих устройств.

Рош_ФМ = ½ e ^-h²; ×

×;

Относительная ФМ лишена явления обратной работы, но ошибки увеличиваются в два раза:

Рош_ОФМ = e ^-h²

На каналах «борт-Земля» всегда используется только ФМ.

КК состоит из «флаг–преамбула–адрес–текст–флаг».

Преамбула – сведения о числе бит в адресе, тексте и сведения о начальной фазе на всю кодовую комбинацию.

Начальная фаза:

1. Может скакнуть, но вероятность этого ничтожно мала – не учитывается.

2. На приемной стороне есть декодер (Код Хемминг (7,4)), исправляет одиночные ошибки; в бортовой вычислительной и наземной ЭВМ есть все варианты запросов и все варианты ответов; повторяется сообщение 6 раз. Если не соответствует тому, что записано в памяти → красная лампочка → смена канала, частоты (все это на транспортном уровне ЭВМ).