Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ТСиТ / 8_l_otn_modulyatsia

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
700.97 Кб
Скачать

Способы относительной манипуляции

1.Относительная фазовая манипуляция.

2.Принцип формирования сигнала с многократной относительной фазовой манипуляцией.

3.Квадратурная относительная фазовая манипуляция.

Относительная фазовая манипуляция

 

scn t

 

Gscn F

 

 

 

 

 

а)

0

t

0

1

 

 

F

sотн t

 

 

 

И

 

 

Gsотнn F

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

б)

0

t

0

1

И

F

 

 

 

 

 

 

 

 

Sн t

 

GSн f

 

 

 

 

 

в)

0

t

0

 

 

 

fн

f

SОФМн t

GSОФМн f

 

 

 

 

 

г)

0

t

0

 

 

 

fн

f

Рис. Временные и спектральные диаграммы формирования сигналов ОФМн

Относительно-фазовой манипуляцией (ОФМн) называется процесс изменения фазы несущего колебания в соответствии с законом изменения амплитуды дискретного информационного сигнала, предварительно перекодированного относительным кодом.

Процесс формирование сигнала с ОФМн можно свести к случаю формирования сигнала с ФМн путем перекодирования

передаваемой двоичной

последовательности

относительным

кодом.

 

 

sn

1

Алгоритм перекодировки прост: если обозначить

как

 

 

 

c

 

информационный символ

подлежащей передаче

на

n-ом

единичном элементе сигнала, то перекодированный в

соответствии с правилами ОФМн символ

 

n на n-ом единичном

 

 

 

sот н

элементе сигнала определяется следующим рекуррентным

правилом:

t sn t sn 1

 

t

sn

 

от н

c

от н

 

Принцип формирования сигнала с многократной относительной фазовой манипуляцией

Важным параметром на выходе модулятора является число вариантов модулируемого параметра (m) выходного сигнала. Это число называется позиционностью сигнала или способа модуляции.

Когда говорят: m-позиционная фазовая модуляция, это означает, что каждый элемент сигнала на выходе модулятора имеет одну из m допустимых начальных фаз. Если все m вариантов сигнала равновероятны, то производительность модулятора как источника информации на входе непрерывного канала связи прямо пропорционально двоичному логарифму числа m:

N log 2 m

Величину N называют кратностью модуляции, ибо она показывает, сколько двоичных единиц информации содержится в каждом элементе сигнала при данном способе модуляции или во сколько раз (крат) увеличится информационная емкость данной системы по сравнению с двухпозиционной (однократной) системой при той же длительности элементарного сигнала.

Четырехпозиционная (двухуровневая) модуляция ФМн (ДФМн) предполагает передачу двух двоичных символов одновременно, в таблице приведены допустимые значения начальных фаз для

ФМн-2 и ФМн-4.

ФМн-2

 

 

 

 

 

ФМн-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

1

 

 

10

 

 

 

 

 

 

01

 

 

 

 

 

 

0

 

1 0

 

10

 

 

01 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m 2

 

 

 

 

 

 

m 4

 

 

 

00

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

N 1

 

 

 

 

 

 

N 2

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. Векторное представление ФМн-m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сигналов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФМн-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФМн-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

0;

 

 

i

0;

2

; ; 3

или

;3

;5

4

;

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

4

 

 

 

 

4

 

В случае многоуровневой манипуляции (m>2) длительность

сигнала оказывается равной T Tc log 2

m , что приводит к

соответствующему сокращению в log 2 m

полосы занимаемых

частот.

 

Квадратурная относительная фазовая

 

 

 

 

 

 

манипуляция

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходная

 

 

 

 

x t

 

 

Tc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

последовательность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

 

4

5

6

 

7

8

t/Tc

двоичных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

информационных

 

 

x

2k t

 

+1

+1

+1

+1

 

 

 

 

 

 

символов

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

-1

 

-1

 

 

 

 

 

-1

 

-1

 

t/Tc

(длительность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

элементов

Tc)

с x2k 1 t Tc

 

+1

+1

 

 

 

 

 

 

+1

 

помощью

кодера в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1

-1

 

-1

 

-1

 

t/Tc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модулятора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

разделяется

 

на SКОФМ(t)

 

 

 

 

 

 

2

 

 

последовательности

г)

U0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

четных , и

нечетных

 

 

-U0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t/Tc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(по

порядку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скачок фазы 180о

следования)

символов

 

x2k 1 t

+1

+1

 

 

 

 

 

 

+1

+1

 

д)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

преобразуется

в

 

 

 

 

-1

-1

-1

 

-1

 

 

 

t/Tc

совокупность

2-х S

КОФМС

(t)

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

последовательностей

 

 

2

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двоичных

элементов е)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t/Tc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

длительностью

 

 

 

-U0

1

2

3

 

4

5

6

 

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T=2Tc.

 

 

 

Рис. Диаграммы формирования сигналов: КОФМ и КОФМС

 

 

 

 

Комбинации

двоичных

элементов

полученных

последовательностей x2k и x2k+1 используются при кодировании фазового сдвига при ОФМн. Значения начальной фазы при различных сочетаниях передаваемых символов x2k и x2k+1 приведены в таблице.

 

Значения начальной фазы

 

x2k

 

+1

 

+1

 

-1

-1

 

 

x2k 1

+1

+1

 

-1

 

-1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

При

 

одновременной

x t

 

 

Tc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

смене

символов

в

 

1

2

3

4

 

5

 

6

 

7

8

t/Tc

обоих

 

 

каналах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модулятора в сигнале

x2k t

 

+1

+1

+1

+1

 

 

 

 

 

 

 

КОФМ

 

происходят

б)

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

-1

-1

 

 

 

 

 

-1

 

 

-1

 

t/Tc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скачки

 

 

начальной

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фазы

на

180°.

 

При

x2k 1 t Tc

+1

+1

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

прохождении

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1

-1

 

-1

 

 

-1

 

t/Tc

последовательности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

таких сигналов через

SКОФМ(t)

 

 

 

 

 

 

2

 

 

узкополосные

 

 

U0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фильтры

в

моменты

-U0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t/Tc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скачков

 

 

фазы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скачок фазы 180о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колебания

 

на

180°

x2k 1 t

+1

+1

 

 

 

 

 

 

 

+1

+1

 

 

д)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

возникает

 

глубокая

 

 

 

-1

-1

-1

 

-1

 

 

 

 

t/Tc

паразитная

 

 

 

SКОФМС(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

2

 

 

амплитудная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модуляция

 

 

 

е)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t/Tc

огибающей

сигнала

-U0

1

2

3

4

 

5

 

6

 

7

8

 

 

 

 

 

 

ней

появляются

Рис. Диаграммы формирования сигналов: КОФМ и КОФМС

провалы

огибающей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до нуля).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для снижения уровня

x t

 

 

Tc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

паразитной

 

 

1

2

3

4

 

5

 

6

 

7

8

t/Tc

модуляции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разработана

 

x2k t

 

+1

+1

+1

+1

 

 

 

 

 

 

 

квадратурная

 

б)

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

-1

-1

 

 

 

 

 

-1

 

 

-1

 

t/Tc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

относительная

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фазовая

модуляция

x2k 1 t Tc

 

+1

+1

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

со сдвигом (КОФМС).

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1

-1

 

-1

 

 

-1

 

t/Tc

Знак функций

может

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

меняться

лишь в те

SКОФМ(t)

 

 

 

 

 

 

2

 

 

моменты,

 

когда

U0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значение

 

другой

-U0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t/Tc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функции

сохраняется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скачок фазы 180о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

неизменным,

что

x2k 1 t

+1

+1

 

 

 

 

 

 

 

+1

+1

 

д)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приводит

 

к

 

 

 

-1

-1

-1

 

-1

 

 

 

 

t/Tc

существенному

 

SКОФМС(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

2

 

2

 

2

 

 

отличию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

результирующего

е)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t/Tc

колебания

при

-U0

1

2

3

4

 

5

 

6

 

7

8

 

 

 

 

 

 

КОФМС по сравнению

Рис. Диаграммы формирования сигналов: КОФМ и КОФМС

с КОФМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЭС Нес1

Нес2

ASK

FSK

BPSK

DPSK

dI

dQ

QPSK

t

t

t ASK – (Amplitude Shift Keying)

амплитудная манипуляция.

t FSK – (Frequency Shift Keying)

частотная манипуляция.

t

PSK – (Phase Shift Keying) фазовая

 

манипуляция.

 

 

t

BPSK – (Binary Phase Shift Keying)

 

двухфазная (двоичная) фазовая

t

манипуляция.

 

 

DPSK – (Differential Phase Shift

t

Keying)

дифференциальная

(относительная)

фазовая

 

 

манипуляция.

 

 

t

QPSK – (Quadrature Phase Shift

 

Keying)

 

квадратурная

t(четырехпозиционная) фазовая манипуляция.

Соседние файлы в папке ТСиТ