Модуляция и управление информационными параметрами сигналов

Следовательно, цифровые методы модуляции основаны на трех необходимых преобразованиях полезных непрерывных сигналов: дискретизации, квантовании, и кодировании.

Достоинствами цифровых методов модуляции является:

· Слабое влияние не идеальности и нестабильности характеристик аппаратуры на качество передачи информации;

· Высокая помехоустойчивость даже при использовании каналов с нестабильными характеристиками и большим уровнем шумов;

· Возможность регенерации (восстановления) сигналов в узлах связи сетей, что значительно ослабляет эффект накопления искажений сигналов при передаче информации по линиям большой протяженности;

· Универсальная форма представления сигналов для различных сообщений (речь, телевизионное изображение);

· Низкая чувствительность к нелинейным искажениям в групповом тракте многоканальных систем;

· Относительно простое согласование этих систем с компьютерами и электронными автоматическими телефонными станциями, что играет важную роль для построения сетей связи;

· Возможность автоматизации передачи и обработки сигналов с помощью компьютеров.

Основными недостатками систем с цифровыми способами передачи сигналов являются: значительное расширение занимаемой полосы частот каналов, необходимость обеспечения точной синхронизации сигналов и построения аппаратуры для регенерации сигналов на линиях большой протяженности.

В настоящее время наибольшее распространение получили системы с импульсной кодовой модуляцией (ИКМ), в которых значение сигналов в дискретные моменты времени преобразуется в двоичные цифровые коды.

На рис. 2.19 показаны временные диаграммы сигналов в системе с ИКМ. На рис. 2.19,а представлены исходный непрерывный сигнал с ограниченным спектром и дискретизированный сигнал с интервалом дискретизации Т<1/2uм, где uм - верхняя частота спектра сигнала. На рис.2.19,б показана полученная в результате квантования и кодирования последовательность двоичных видеоимпульсов. Из-за искажений сигналов и шумов в канале принятая видеопоследовательность (рис. 2.19,в) отличается от переданной. Выбирается пороговый уровень sо, его превышение в моменты отсчета (стробирования) значения сигнала означает наличие импульса, а непревышение - отсутствие импульса. С помощью формирующих устройств из принятой видеопоследовательности создается "очищенная" последовательность, которая поступает па декодер. С выхода декодера импульсы, площади которых равна соответствующим импульсным отсчетам исходного сигнала (рис. 2.19,д), поступают на демодулятор, в простейшем случае на вход фильтра нижних частот, на выходе которого восстанавливается копия исходного непрерывного сигнала рис. 2.19,д.

Для получения регенерированной кодовой последовательности отсчеты принимаемого сигнала берутся в середине каждого тактового интервала длительностью L (рис. 2.19,б и в). Это делается для того, чтобы исключить влияние на работу демодулятора запаздывания и фазовых искажений сигналов в канале связи. В результате регенерируемая последовательность "задержана" на L/2 относительно переданной (рис. 2.19,б и г). Правильное декодирование сигналов требует также, чтобы были приняты все разряды кодовой комбинации. Из-за этого принятые отсчеты оказываются дополнительно задержанными относительно передаваемых на интервал дискретизации Т (рис. 2.19,а и д).

Метод пороговой селекции сигналов на фоне помех часто не обеспечивает требуемой помехоустойчивости и достоверности при приеме кодовых сигналов. Значительно более высокую помехоустойчивость обеспечивает применение метода согласованной фильтрации импульсных сигналов.

Проведем сравнительный анализ характеристик методов цифровой амплитудно-кодовой и фазоимпульсной модуляции при использовании согласованных фильтров.

Рис. 2.19. диаграммы сигналов в 4-разрядной системе ИКМ

Интересное из раздела

Анализ эксплуатационной надежности и моделирование работы указателя тахометра ИТЭ-1Т в среде LabVIEW 8.5
Основными целями и задачами выполняемой курсовой работы являются: - систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний по технической ...

Внедрение технологии спектрального уплотнения на участке ст. Свердловск – ст. Тюмень
В последние два десятилетия прошедшего и в начале текущего века происходит смена эпохи индустриально-технологического развития передовых государств эпохой и ...

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 ...