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

Проектирование и программная реализация комплексной системы стрелочных переводов
Цифровая обработка сигналов (ЦОС) [1] представляет собой одну из наиболее мощных технологий, которая в XXI веке будет определять развитие наук ...

Расчет токовой защиты нулевой последовательности
Задание и исходные данные Произвести расчет дистанционной защиты линии и начертить карту селективности дистанционных защит. Исходные данные: ...

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 ...