Амплитудная манипуляция. Оптимальный прием. Неоптимальный прием.
АМн сигнал для любого момента времени t можно записать в виде:
,
где А0, ω0 - амплитуда и частота радиосигнала; φ - начальная фаза радиосигнала, Θ(t) - информационный параметр, принимающий значение 0 или 1.
Приемник называется когерентным, если в процессе обработки используется известное значение комбинационной фазы.
Основной операцией, которую должен выполнить оптимальный приемник, является получение взаимной корреляционной функции между принятой реализацией ξ(t) и сигналом S(t), т.е. ведется корреляционный прием сигналов.
а)
б)
Общим между коррелятором и СФ является равенство (с точностью до постоянной) выходных напряжений в момент t=T. Различие заключается в следующем. Коррелятор является устройством с переменными во времени параметрами, а СФ - устройством с постоянными параметрами.
Оптимальный прием сигнала со случайной фазой можно вести, используя два корреляционных квадратурных канала с фазами копий, отличающихся на π/2, или с использованием согласованного фильтра.
Схемы
некогерентного приема АМн радиосигнала
с использованием согласованного фильтра
(СФ) и полосового фильтра (ПФ
Схема
приема АМн радиосигнала с СФ является
оптимальной. В случае, если сигнал на
выходе СФ (ПФ) в момент окончания элемента
сигнала t=T превышает порог h принимается
решение, что
= 1.
Схему приема с ПФ используют в случае низкой частотной стабильности или проявлении эффекта Доплера при связи с движущимися объектами.
При когерентном приеме оптимальное значение порога определяется соотношением
При некогерентном приеме и больших отношениях сигнал-шум (q>>1) оптимальное значение порога
Амплитудная манипуляция в системах связи с автоматической обработкой сигналов не применяется и используется лишь при приеме на слух азбуки Морзе.
Частотная манипуляция. Оптимальный прием. Неоптимальный прием.
Схема оптимального приема ЧМн радиосигнала с использованием согласованных фильтров СФ.
На практике применяют более простые приемные устройства, по сравнению с оптимальными. Самыми распространенными являются приемники, реализующие фильтровой метод приема и метод частотного детектирования.
ПФ1 и ПФ2 - полосовые фильтры, настроенные на частоты ω1 и ω2 соответственно; АО - амплитудный ограничитель; Д - амплитудный детектор; ФНЧ - фильтр нижних частот.
Использование схемы приема ЧМн радиосигналов с полосовыми фильтрами целесообразно в том случае, если применение СФ не представляется возможным, например, вследствие эффекта Доплера.
1)ухудшение отношения сигнал-шум на выходе ПФ по сравнению с согласованным фильтров;
2)вредное воздействие межсимвольной интерференции, создаваемое переходными процессами в ПФ.
Схема приема ЧМн радиосигналов с частотным детектором ЧД Напряжение на выходе частотного детектора пропорционально мгновенной частоте суммы сигнала и помехи. Решение о том, какой передавался символ, принимается в ПУв зависимости от знака напряжения на выходе ЧД.
Параметры УПЧ и ЧД выбираются так, чтобы при всех возможных отклонениях частоты сигналы S1(t) и S2(t) находились на линейном участке.