Прием фазоманипулированных сигналов
42. Прием фазоманипулированных сигналов. Демодулятор ОФМ-сигналов. Формирователь опорного напряжения.
ФМ используется в основном для передачи цифровых сигналов. При передаче цифровых сигналов фаза сигнала принимает фиксированные значения, часто говорят о фазовой манипуляции, а не модуляции. Рассмотрим двоичные фазоманипулированные сигналы, фаза которых отличается друг от друга на 1800
Пусть сигналы Uc1(t)=Umcos(ωct+θ)
Uc2(t)=Umcos(ωct+θ+π)=-Umcos(ωct+θ)
Простейшая структура
ФОН – формирователь опорного напряжения;
Если U0 имеет φ= φ1, то на выходе Uвых имеет положительную полярность.
Если U0 имеет φ= φ2 , то на выходе Uвых имеет отрицательную полярность.
При формировании U0 возможна ошибка в фазе этого колебания, его фаза может отличаться и случайным образом изменяться на 1800.
Рекомендуемые материалы
В этом случае полярность напряжения на выходе детектора меняется на противоположное 0
в1, 1в0. Имеет место «негативный прием».
Для исключения негативного приема в 1954 году советским ученым Петровичем была предложена относительно фазовая модуляция. Суть: фаза текущей инвариантной посылки задается относительно фазы предыдущей инвариантной посылки, если 1, то фаза этой посылки меняется на 1800 относительно к фазе предыдущей посылки, если 0, то фаза не меняется (ОФТ).
Схема демодулятора ОФМ сигнала.
На выходе интегратора формируется напряжение, полярность которого зависит от фазы инвариантной посылки. Схема сравнительно пол. выдает решение о том, что текущая посылка «0», если полярности вых. интегратора в текущий момент времени и предыдущий моменты времени одинаковы. Если полярности различны, то принимается решение о приеме позиционной «1».
Если произошел ошибочный сдвиг фазы на 1800 в Uопор, то произойдет ошибка в принятии решения, однако следующая информация посылка будет демодулированна правильно т.е. скачек фазы ФОН вызовет ошибку единично.
Если за счет малого с/ш произойдет ошибочное изменение полярности на вых. интегратора, то будет принято ошибочное решение по несущей информационной посылки. Если след. инф-ия имеет высокое отношение с/ш и полярность вых. напряж. интегратора «правильное», то все равно будет принято ошибочное, т.к. происходит сравнение полярностей с ошибочной предыдущей посылкой, т.е. вероятность ошибки ОФМ приеме в 2 раза выше вероятности ошибки ФМ приеме.
Лекция "Материалы, получаемые соединением древесных частиц и элементов" также может быть Вам полезна.
Формирователь опорного напряжения.
Фазоманипулированный сигнал имеет сплошной спектр =>с помощью фильтров нельзя выделить сигнал несущей. Поэтому используют нелинейную обработку для выделения несущей, с точностью до фазы. Впервые схему ФОН предложил в 1933 году Пистелькорс.
При умножении на 2 снимает фазовую манипуляцию сигнала. После умножения частоты на 2 исчезает фазовая манипуляция сигнала (0à0;πà2π). Что бы вернуть обратно ½ , на веходе формируется сигнал колебания несущей. ФП треб. для устранения побочных прод. нелин. преобразований.
Недостаток: мало соотношение с/ш на выходе ФОН, снижает помехоустойчивость.
Большой уровень шума обуславливает достаточно широкой полосы пропускания фильтра. Из-за большой нестабильности частоты после умножения на 2 Ппф больше => мощность шума велика. В 1937 году Сифоров для снижения полосы пропускания фильтра предложил использовать ФАПЧ. Частота ГУН = частоте несущей. Если за счет нестабильности частоты меняется частота входного сигнала, то меняется частота ГУНа, однако при этом полоса пропускания полосового фильтра образованная системой ФАПЧ становится узкой.
Недостаток: схема неустойчива к замираниям сигнала. Более поздние разработки обеспечат устойчивость к замираниям.
