Частотная манипуляция
Частотная манипуляция (FSK)
При М-арной частотной манипуляции каждому символу соответствует своя частота передаваемого сигнала. Амплитуда сигнала постоянна. Частота может изменяться перестройкой генератора, переключением генераторов, использованием синтезатора частоты. В зависимости от способа формирования и обработки сигналы различных частот могут быть ортогональными и не ортогональными, фаза сигналов – непрерывной или изменяющейся скачком на границе символов.
Демодуляция с использованием детекторов огибающей
Полосовые фильтры настроены каждый на свою частоту и имеют полосу 1/Ts, где Ts – длительность символа. Детекторы огибающей содержат выпрямитель и ФНЧ. Логическая схема ЛС определяет канал с максимальным сигналом.
Демодуляция с использованием корреляционного приемника
При М-арной модуляции принимаемый сигнал поступает на М корреляционных приемников. В каждом приемнике входной сигнал умножается на опорный сигнал соответствующей частоты. Низкочастотная составляющая сигнала-произведения выделяется фильтром. Для работы приемника необходимо, чтобы сигналы разных частот были ортогональны. Условие ортогональности сигналов при частотной манипуляции:
В лекции "5 Дифференцируемые функции. Производная. Матрица Якоби" также много полезной информации.
Интеграл от ВЧ- составляющей сигнала практически равен 0. Значение интеграла от НЧ-составляющей зависит от to, Т и φ - фазы сигнала разностной частоты в момент начала интегрирования. Как видно из рисунка, этот интеграл обращается в 0 в следующих двух случаях.
1. Время интегрирования Ts, т.е. длительность символа, кратно периоду сигнала разностной частоты, minTs= ÷ fi - fj÷-1. При этом интегрирование можно начинать в любой момент, при любой начальной фазе интегрируемого сигнала. Синхронизация опорного сигнала не требуется, демодуляция некогерентная.
Чтобы фазовый сдвиг принимаемого и опорного сигналов одинаковой частоты не влиял на величину выходного сигнала демодулятора, в каждом корреляционном приемнике используются два канала с квадратурными опорными сигналами. Абсолютные значения сигналов обоих каналов суммируются
2. Время интегрирования Ts= 0,5÷ fi - fj÷-1 равно полупериоду сигнала разностной частоты, а момент начала интегрирования соответствующим образом синхронизован с принимаемым сигналом, демодуляция когерентная. Синхронизация обеспечивается в варианте частотной модуляции «с минимальным частотным сдвигом».
Любой способ демодуляции ЧМ - сигнала имеет целью обнаружение в принимаемом сигнале гармонической составляющей определенной частоты. Эта задача может решаться с использованием процессоров быстрого преобразования Фурье (БПФ). При этом упрощается реализация многоканального демодулятора.