8. Фазова маніпуляція. Спектр сигналу та потрібна смуга перепускання каналу. Відносна фазова маніпуляція та детектування.

Модуляція – це змінювання пар-ру носія сигн у відповідності до ф-ції, що відображає передане повідомлення. Якщо змінюваний параметр при модулюванні змінюється дискретно, то модуляція має назву маніпуляція.

Фазова маніпуляція - це спосіб кодув сигн, при якому хар-ка кодування інфо є зміна фази сигналу на протилежну.

Спектр сигналу– це сукупність гармонічних складових, які у суммі дають сигнал.

Смуга перепускання каналу – набір частот, на яких передача інфо проходить з мінім втратами.

Используется против мультипликативных помех. Наибольшая ширина спектра соотв передаче сигнала, представляющего собой последов-ть чередующихся манипулированных по фазе на 180 градусов посылок одинаковой амплитуды.

Спектр ФМ сигнала практически отличается от спектра сигнала при АМ лишь тем, что у него частично либо полностью подавлены колебания несущей частоты. Полностью отсутствует составляющая несущей частоты в спектре ФМ сигнала, представляющего последовательность посылок «1» и «0». Эффект полоса частот: ΔFфм = 1,1В. При ФМ инфо заключена в фазе сигн.

Структурна схема маніпулятора (рис. 1):

φ=0⁰ φ=180⁰

Рис. 1

φ

φ =0

ФМ у чистому вигляді майже не використ, тому існує відносна ФМ – для виявлення інфо, яка знаходиться у кожній посилці, ця посилка порівнюється з однією із наступних її посилок. Це досягається при передачі посилки «0» фаза коливання, що несе,посилці, яка передавалася, залишається такою ж, як і у попередньої посилці. А при передачі посилки «1» її фаза змін на 180⁰. При ФМ фаза несущого коливання змінюється при зміні знаку посилці («0» або «1»).

Для визначення інфо, що міститься у першій посилці повідомлення, перед ній повинна бути послана у лінію додаткова посилка з проізвольною фазою коливань несущої частоти.

Є два способи прийому та декодування сигналів при ВФМ: спосіб порівняння фаз (ВФМ1) та спосіб порівняння полярностей (ВФМ2).

Спосіб порівняння фаз (ВФМ1): при цьому способі за допомогою ел-ту пам’яті співпадають у часі n-я та (n-1)-я недетектировані посилки. Їх фази порівнюються у фазовому детекторі. Полярність напруги на вих детект визнач співвіднош фаз посилок, що порівнюються – рис. 2.

Недоліками ВФМ1 є: порівняльно важке виготування ел-тів затримки на несущій частоті коливань та дещо меньша, ніж при ВФМ2, завадостійкість.

n-я недетектирована

посилка (n-1)-я недетектирована

посилка

Спосіб порівняння полярностей (ВФМ2):це спосіб, що порівнює полярності n-й та (n-1)-й детектированих посилок, що відображають співвідношення фаз коливань цих посилок.

2.9. Різновиди фазової маніпуляції: двфм, твфм, кам.

Фазова маніпуляція - це спосіб кодування сигналу, при якому хар-ка кодування інформації є зміна фази сигналу на протилежну.

ДВФМ – двухразовая относительная фазовая манипуляция, которая использует 2 канала для передачи данных. ТВФМ – трёхразовая относительная фазовая манипуляция. ДВФМ и ТВФМ используются при условии, когда необходимо передать несколько битов за такт. Для передачи 1-го бита за такт необходимо организовать 2 уровня фазы (фаза и противофаза), для передачи 2-х бит за такт – 4 уровня фазы, а для 3-х бит за такт – 8 уровней, т.е. используется следующая зависимость:

1 бит/такт -> 2¹=2

2 бит/такт -> 2²=4

3 бит/такт -> 2³=8

При ДВФМ можно упростить подсчёты, суммируя 2 соседних вектора:

Таким образом, рассматривается только 4 варианта фазы. Приёмник имеет генератор, который генерирует все варианты фазы. Так же можно рассматривать все варианты ТВФМ. Но, как и у всех методов, здесь есть свои недостатки (чем меньше расстояние между векторами, тем меньше постоянство) и преимущества (увеличение быстродействия в 3 раза в ТВФМ, и соответственно в 2 раза в ДВФМ).

ТВФМ очень похожа на корреляционный метод. При полном совпадении векторов коэффициент корреляции К= 1, при полной противоположности К= -1, а при перпендикулярном расположении относительно друг друга К= 0.

КАМ – квадратурно-амплитудная манипуляция. При помощи ДВФМ можно за 1 такт передать 2 бита:

КАМ рекомендована протоколом .V32. С помощью КАМ можно передавать 4 бита за такт. “+”

• Увеличение скорости передачи информации

• Уменьшение количества проводов (2 провода)

“-”

• Радиус действия этого способа – 10-15 метров.

2.10. КЛАСИФІКАЦІЯ СИСТЕМ ПЕРЕДАВАННЯ ДАНИХ ЩОДО БОРОТЬБИ З ПОМИЛКАМИ.

Классификация систем передачи данных касательно борьбы с ошибками:

1. Системы с обратной связью:

   0. Системы с информационной обратной связью.

Данные передаются получателю, потом получатель отсылает данные обратно; на отправном пункте проверяют отправленный и полученный сигналы. Если они совпадают, то посылается кодовая комбинация подтверждения. Если не совпадают – сообщение повторяется.

Недостаток системы – времени для передачи данных необходимо в 2 раза больше.

0. Системы с определяющей обратной связью.

Пользуются кодами, что определяет ошибки. Передаётся сообщение и код для определения ошибки получателю. Если обнаружена ошибка по коду, получатель посылает запрос на передачу ещё одного сообщения.

2. Системы без обратной связи:

1. Ничего не делаем (телеграфия).

2. Используем коды, которые исправляют ошибки.

3. Используем систему с многоразовым повторением информации (чем больше избыточность, тем больше времени на передачу, но выше вероятность правильной передачи информации).