Частотная модуляция

Т

0

1

1

S₀= U₀ cos ₂ t

S₁= U₀ cos ₁ t

Индекс модуляции

m=(₂ - ₁ )T / 2

₁

₂

Эффективная полоса спектра при малыхmF_эфф.ЧМ=2F_эфф.АМ=(2,4 - 3)В.

с увеличением mв 5 –12 спектр расширяется соответственно в 8 - 24 т.е. с увеличением индекса модуляции спектр растет

Удельная скорость передачи информации

бит/сек^-1гц

_ЧМ=0,5 ( ОБП в ЧМ не применяется ).

Структурная схема канала ЧМ.

ПФ

АД

ПУ

ПФ

S(t)

модулятор

ПФ

ПФ

канал связи

гп

УО

Модулятор аналоговый:

1

0

ЧМ- модулятор со ступенчатой аппроксимацией сигнала.

ЗГ

УДЧ

ФАЦП

ФНЧ

б

БУ

ЗГ- задающий генератор

УДЧ- управляющий делитель частоты

ФЦАП - функциональный цифровой аналоговый преобразователь

БУ- блок управления

в

Данные

а

г

а

б

ступенч.

в

плавн.

г

ЧМ используется в среднескоростных модемах.

Фазовая модуляция.

Т

S₀= -U₀ cos  t

S₁= U₀ cos  t

0

1

1

опорная частота

противофазная частота

F_ФМ 1,1F_АМ- эффективная ширина спектра.

бит/сек гц

_ЧМ=0,9 - удельная скорость.

Структурная схема канала ФМ.

ФНЧ

ФД

S(t)

модулятор

ПФ

ПФ

канал связи

гп

УО

гп

С

схема

Пистолькорса

хема Пистолькорса

ФD а)

с б) t

*2

f

с) t

:2

2f

ФD-умножитель

*2- удвоитель частоты, у которого при смене входной фазы на 180удвоенная частота меняет фазу на 360.Получить автономный генератор опорной фазы невозможно. Т.к. дополнительный канал для передачи опорной фазы - дорогое удовольствие, применяют схему, в начале 30-х годов предложенную советским ученым Пистолькорсом, функциональная схема и временные диаграммы ее работы представлены выше. Существенным недостатком схемы является ее «обратная работа», которая выражается в том, что под влиянием помехи опорная фаза может измениться на 180, что при абсолютной фазовой модуляции приведет к инвертированию сигнала.

Метод ОФМ относительной фазовой модуляции позволяет устранить влияние «обратной работы» схемы.

Суть его заключается в том, что фаза передаваемого колебания определяется

Пример :

1 0 0 1 1 t в соответствии с правилом:

АФМ

ОФМ

Относительная фазовая модуляция широко применяется в системах передачи дискретной информации. При этом используется два метода приема сигналов ОФМ.

ПФ ФD а)Некогерентный автокорре-

~ П ляционный или сравнения

РУ фаз-ОФМ-1

ЭП Структурная схема прием-

ника ОФМ-1

Ф/D б)Когерентный корреля-

~ D ционный или сравнения

Ф~УС РУ полярностей-ОФМ-2

ЭП

~ СхПр Структурная схема приемника ОФМ-2

Помехозащищенность ОФМ-2 несколько выше<3

Многопозиционная модуляция.

Стремление увеличить удельную скорость передачи привело к применению многопозиционных сигналов, каждый из которых передает в среднем до m бит информации, гдеm- число позиций сигнала.

Раньше применение имели системы передачи с m=3;4, т.к. приm>4 стоимость аппаратуры становилась соизмеримой со стоимостью канала. В настоящее время известны системы сm=128;256 .

Практическое применение нашли:

Многоуровне- Многофаз- Многочастотная Комбиниро-

вая амплитуд- ная модуля- модуляция ванная

ная модуляция ция модуляция

Максимальная удельная скорость передачи в системах АФМ составляет для двухполосных систем m(бит/сек)/Гц,для однополосных 2m(бит/сек)/Гц.