Задача приема сообщений подразделяют на два класса - когерентный и некогерентный прием, соответственно при наличии и отсутствии синхронизации в канале передачи информации. Методы когерентного (синхронного) приема, как правило, более просты и надежны. Методы некогерентного (асинхронного) приема обеспечивают более высокое быстродействие, однако более сложны в реализации.
Методы амплитудной, фазовой и частотной модуляции
Амплитудная, фазовая и частотная модуляция гармонических сигналов-переносчиков получили наиболее широкое распространение в радиовещании и системах связи.
Амплитудная модуляция:
Амплитудно-модулированный (АМ) сигнал в общем случае определяется выражением:
(2.8)
где θ(х) − информационный (модулирующий) сигнал, s(х) − сигнал-переносчик, m - коэффициент модуляции.
Спектр сигнала можно найти с использованием свойств преобразования Фурье в форме:
(2.9)
Формирование спектра иллюстрируется на рис. 2.11. и 2.12.
При гармоническом модулирующем сигнале (рис. 1) его спектр, как и спектр сигнала-переносчика, представляет собой две дельта-функции. Свертка спектров S(u) и Θ(u) приводит к переносу спектра Θ(u) на более высокую (так называемую несущую) частоту .
Если модулирующий сигнал имеет сложную форму и, следовательно, протяженный спектр (рис. 2.12), образованный множеством пар дельта функций с различными положениями на частотной оси, то в результате переноса спектра на несущую частоту образуются соответствующие спектральные порядки. В силу свойств частотной симметрии преобразования Фурье можно показать, что вся полезная информация содержится в спектральном порядке в окрестности частоты
.
Демодуляцию АМ сигнала осуществляют путем выделения огибающей сигнала-переносчика при его детектировании и фильтрации нижних частот на выходе детектора. Ширина полосы пропускания фильтра должна соответствовать ширине спектра Θ(u) (рис. 2.12), чтобы обеспечить минимальные спектральные искажения восстановленного сигнала.
Рис. 2.11. Спектр АМ сигнала с гармонической модуляцией
Рис. 2.12. Спектр сложного АМ сигнала
Фазовая модуляция:
Фазомодулированный (ФМ) сигнал имеет постоянную амплитуду, фаза сигнала изменяется пропорционально информационному сигналу, а именно:
(2.10)
где uо - несущая частота, m - индекс фазовой модуляции.
Пусть модулирующий сигнал является гармоническим, и индекс модуляции m << 1. При этом выражение можно переписать в виде:
(2.11)
учитывая, что при После преобразования второго слагаемого в получим:
(2.12)
Спектр ФМ сигнала с малым индексом модуляции показан на рис. 3.
Рис. 2.13. Спектр и векторная диаграмма для ФМ сигнала при m << 1
Величины спектральных составляющих идентичны величинам спектральных составляющих сигнала с синусоидальной АМ, однако фазовые соотношения между несущей и боковыми составляющими различны. Эти фазовые соотношения более детально показаны графически на векторной диаграмме в правой части рис. 2.13. Меньшие векторы медленно вращаются в противоположных направлениях вокруг быстро вращающегося большого вектора, а ξ(х) представляет собой проекцию суммы векторов на горизонтальную ось. Однако в отличие от случая АМ сигнала сумма меньших векторов всегда перпендикулярна большему вектору. При этом, если векторы боковых составляющих малы (m << 1), длина суммарного вектора близка по величине амплитуде несущей А, но результирующий вектор вращается с переменной скоростью.
Цифровая обработка сигналов
Развитие телекоммуникационных сетей увеличивает роль и значение передачи дискретных сообщений в электросвязи.
Целью дисциплины ТЦС является:
· изложение п ...
Проектирование генераторного триода дециметрового диапазона
Генераторные
лампы предназначены для генерирования и усиления электрических колебаний низких
и высоких частот. По роду работы генераторные лампы можно разде ...
Беспроводные локальные сети Wlan (wi-fi)
Так
сложилось, что в нашей стране большую распространенность получили районные
Ethernet сети, затягивающие в квартиру витую пару. Когда дома всего один
ком ...