Полосовая модуляция и демодуляция

Проектирование и реализация любого обратного процесса (демодуляции) невозможно без знания принципов и методов построения прямого процесса (модуляции). Поэтому рассмотрение цифровой модуляции передатчика необходимо.

Полосовая модуляция - это процесс преобразования информационного сигнала (последовательности целых чисел п0, п1, принимающих значения из фиксированного конечного множества {0,1}) в синусоидальный сигнал [8], являющийся радиочастотной несущей волной. Сигналы могут отличаться по амплитуде, частоте и фазе. В общем виде несущая записывается следующим образом:

, (2.1)

где - переменная во времени амплитуда;

- угловая частота несущей;

- фаза несущей.

Таким образом, полосовую модуляцию можно определить как процесс варьирования амплитуды, частоты или фазы (или их комбинаций) радиочастотной несущей согласно передаваемой информации [9].

Типичный подход при осуществлении передачи дискретной последовательности символов состоит в следующем [10]. Каждому из возможных значений символа сопоставляется некоторый набор параметров несущего колебания. Эти параметры поддерживаются постоянными в течение интервала , то есть до прихода следующего символа. Фактически это означает преобразование последовательности чисел в ступенчатый сигнал с использованием кусочно-постоянной интерполяции:

, (2.2)

- некоторая функция преобразования. Полученный сигнал используется в качестве модулирующего сигнала. Такой способ модуляции, когда параметры несущего колебания меняются скачкообразно, является манипуляцией.

Виды цифровой манипуляции

Существует несколько видов манипуляции. Основными являются фазовая, частотная и амплитудная манипуляции.

Фазовая манипуляция. Фазовая манипуляция (phase shift keying - PSK) широко используется в коммерческих и военных системах связи. Фазо-манипулированный сигнал имеет следующий вид:

, , (2.3)

где - амплитуда; - угловая частота несущей; - фаза несущей.

Здесь параметр может принимать дискретных значений, определяемых следующим образом:

, .(2.4)

Работа схемы модуляции заключается в смещении фазы модулированного сигнала на одно из двух значений, нуль или .

Частотная манипуляция. Общее аналитическое выражение для частотно-манипулированного сигнала (frequency shift keying - FSK) имеет следующий вид:

, , ,(2.5)

где - амплитуда; - угловая частота; - фаза. Частота может принимать дискретных значений, а фаза является произвольной константой.

Амплитудная манипуляция. Амплитудно-манипулированный сигнал (amplitude shift keying - ASK), описывается выражением:

, , ,(2.6)

где амплитудный параметр может принимать дискретных значений, а фаза - это произвольная константа.

Интересное из раздела

Комплекс аппаратных средств для трансляции звукового сигнала на большие расстояния
Звук играет важную роль в жизнедеятельности человека. Каждый день мы слышим очень много разнообразных звуков, так же существует необходимость передават ...

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 ...

Проектирование генератора гармонических колебаний
Генераторы гармонических колебаний представляют собой электронные устройства, формирующие на своем выходе периодические гармонические колебания при отсутств ...