Гоноровский И.С. Основы радиотехники (2-е издание, 1957) (1095421), страница 100
Текст из файла (страница 100)
2„2 ~а основании соотношения (16.51) это выражение можно при ассти и ви ГЛАВА П ИМПУЛЬСНАЯ МОДУЛЯЦИЯ 1 2т оо ' о 2 4о р ьи (16.56, 41хх х-»= -— до их О " Со -о= ' = — =- сопит 4Н 2 (16.йУ) тт" р, Гт 1р Рис. П.т 888 П и ав те"ерь выражения (1 следующие условия тождественносг .) " (16.55) линии: двухполюсш, ° иа„ ка и ' бдит " Рез . кз а основании выражений (16 51) трй след ю ие,л у щ флормульт для элементов конт' , рудно вы .
" ( 56) нет уров: Вест;, Отсюда видно, что при коротких имп льсах менение схемы 16 36 при. раллельными ветвямн, так как с увеличением А в ю чем схемы с пауменьшаются величины т., в данном сиута~ затруднений. что не вызыв вызывает конструктиаинх Па этом мы з аканчнваем краткое изложение основ для генерирования и о м мпутьсов Как уже отмеча б Ранее, олен ~е~мы~ изучеинь м т влхт чет и проектипованне имп т ие отдельной дисциплины.
ратура'). По вопросам импульсной техники имеется общи ширвая ляте- х) Наиболее ясное и тех. инки дано ~ книгах 51 С И х сжитие изложение оеиоииых проблем иииуиьеиз „ тио" 1949 Н А )К Ралиотехиические уетрийе газ тт р; еляозигих кохе еиетиоиа, Ра ~ боихЙ, . Крылоиз, Имиульеиая техника, Свттзьизлзт й 1т.1. Понятие об импульсной модуляции и основные определения достигнутые Успехи в освоении сверхвысоких частот и развии импульсной техники способствовали созданию новых видов нм у аления колеоаппямп, а имешю импульсной модуляции. Приме„„,ельно к радиосвязи теРмин „импульсная модуляция*' означает „, существу двойную модуляцию: первичную модуляцию пекотое1т вспомогательной импульсной последовательности передаваемым гезбитением и вторичную модуляцию радиочастотного колебания мзряженнем, пояучеппым от первичной модуляции.
Вторичная модуляция, представляющая собой обычную амплитудзую модуляцию несущего колебания импульсами, не требует Йзполннтельного рассмотрения. Как и в случае простой амплитудпои модуляции, рассмотренной в гл. 3, спектр колебания в этом гзучае состоит из несущей частоты и двух симметричных полос бзковых частот, каждая из которых определяется спектром импульеаей последовательности. В данной главе рассматриваются только запросы первичной модуляции. после Усть в отсутствие сигнала мы имеем немодулированную Рис, !7 ледовательиость импульсов, графически представленную на зрим„' ' ' (т 1. Хотя на этом рисунке для простоты изображен случай хивател ' оугольных импульсов, можно считать, что импульсная послеельность получается путем периодического повторения с частотой 2и — импульсов произвольной формы.
Обозначая фушатию, ЕарЕ Гх делающую отдельный импульс, через у (г), можно периоди- ческую последовательность аналитически р д ав дующего выражения: и представ Р д авить , „, оо виде сл ааь Р(с)= ~ у(с — с), где !' -оо (!7, .! с =яТ,+см а Сс — целое число. (!7" Если в результате воздействия передаваемого с изменяются по высоте, сохраняя при этом пеиз.
го сигнала мпульсь неизменными свою ь му, длительность и положение, то такая модуля ою ф„ названа амплитудно-импульсной модул щенно АИМ). одулЯцией (сокр ии„фаз пегого сдвига выражением , пез!!'и~ '. .!.-м Ьс == осбс„а,, псп((? с +Т) =8 ° згп(!? с ь.,) (17 б) Π— !'с! к с,кака з О = о! Ьс обозначена амплнтУда изменен!си чтесь ' через ипы', еперь, что модуляция заключается в изменении "',' и стим тепе анин импульсов, причем амп~и~уда час~о~ного оты следовани пропорциональна ах!или!ч'де сигнала и не зависит зммвия Ь макс !астот оты модуляции (17.6) Ьсо = Ьсо, сои (а? с +Т) Такую Ра зновидность временибй модуляции можно расзтатриппть как ч а с т о т н о - н м п у л ь с ц у ю м о д у л я ц и ю (Ч И М). Каки в случае непрерывного колебания, нетрудно установить снязь между у модуляцией фазы и модуляцией частоть! импульсной последовательности, Очевидно, что модуляция фазь! импульсов по закону Рнс.
?7,2 Импульсная последовательностсо промодулированная по ам~а туЛе синусоидальным сигналом, изображена на рис. 17.2. Аналитически эта последовательность может быть представлена уравиеииеи .Р(с) =(1+Я,а!и((?с+Т)) ~ У(с с), (!72) где ь? — частота модуляции, — начальная фаза сигнала (сь!.
выражение (3.3)), к)! — коэффициент (глубина) модуляции амплитуды импульсоп Если в результате воздействия сигнала импульсы, сохрапп" свосо форму и величину, смещаюпся во времени на вел!!чину Ьь пропорциональную напряжеиисо сигнала, то удобно говоРить о ар меннбй импульсной модуляции (ВИМ), Есля при этом амплитуда временного сдвига Ьс исит от частоты модуляции и определяется исключительно ам"лису модулирующею напри. ен я, Време ая импульсная модуля ла!ип иа!'и может рассматриваться как фазово-импульсная модул~ п лье' (ФИМ). В этом случае величину временного сдвига Сс-го имя! 'елить (при синусоидальном модулирукяпем сигнале) можно опред выражением с!сй? Ьса=бс„„, сйп (и? с„+Т) 8(с) = В„„„з!и (1? с+ Т) ппвивалентна изменению мгновенной частоты следования по закову Ьм (с)= — =8 1?соз(ос+Т)=Ьсп, „.,соз(ь '+ )' схе обозначено Ьм =й (?, макс макк Наоборот, модуляция частоты следования импульсов по закону Ьм, (с) = Ьм„„, соз (ь? с+,) пхпивалеитна изменению фазы по закону | О= Ьсод(с) с!с=- Ьсо „,, ° сои(г? с+Т) п(с о о ";"' зсп (о с+ Т) + г)о и У"а времесщбй сдвиг, с Учетом выРажепии (17.5), опРеделитси выР,„„и Ь'=- — „, ' =-- ° — "' —" зщ((?с+Т) =Ьсм„,а(п((?с+Т) "! "' и.с, гонопононнг! Здесь с аас Лс! масс 7 У'! ь!а И '%' ! ! ! ! г?т ?т нс.
17.3 Рнс. 17.8 ат! тата!! дта е а«„ Рнс. 17.« (17. 10) »тп (С«йТ, «-т) Т аким образом, при м „ляпни „„й ?.?) П зависит 01' 11 при фИМ !Встоз' пропорциональна 11 при ЧИМ [. „, ( 7 )) и б' »а нальной модуляции фИМ н ЧИМ !е ' )) В случае ~тн» Вр~м~~ную импульсную модул„„и по способУ, с помощью которого об У т еще Раза меж ду мгнОВенпым зна !ение!и модулир соответ чиной временнбго сдвига, для выяс„~ ~~" напряженна и ВЫЯСНЕНИЯ этОгО а зеах, димо уточнить смысл величины Р злична ие б В т, в выражении (!7,4), й-г .ели схема модулятора построена т б аким о разом, - о импульса определяется наппяжени ем сигнала, дейс Что сдз 'ТВУЮюии в момент т =1»Т (в —, ( рема т, здесь опущено), т.
е. в момент, соот. Ветствующий исходному положепито импульса в отсутствие молу. ляции, то ур-нне (1?А) следует писать в форме «ст =!хт „, з!В(1»ЙТт+7). (!?.8) Такой вид временнбй модуляции изображен на ис. 17.8, В п актике .р тике чаще применяются, однако, модуляторы, в котоР»!" рис. величина сдвига атс пр .",е„,='е тта!я!'йт 81,) «~ циональна напряжсиав !! сигнала, действуют~'"!! в в моменты времена т,= -дТ, +йт,. Под б»н" режим модуляция няется рис. 17А а " -.сена' осуществлени~ Ра ривается ниже (8 17.2) Полста „ваяя в выражение (17.4) вместо т, сумму йТ.(-Ьт, по! Ьс„=- йт„„а, ° »1п [2 (АТ, + Ьт,) + 7).
(17.9) ;л ду„ одчиняющуюся УР нию (!7 ~) мы будем нз 1 дубай ляцией т рода (ВИМ-Т), а модуляцию, опнсыва,Рсмсино н (17 9) временнби модуляцией П Рода (ВИМ.П) сяу б ое подразделение в равной мере относится к фазово-импульс- частотно-импульсиой модулЯции. "' В тех случаях, когда амплитуда сдвига Лт„„, мала как по „ нию с периодом модуляции, так и с периодом частоты оле„ня импульсов, различие между ВИМ-1 и ВИМ-11 стирается. дава НИЯ 7«Т й? .,~. "! !' ! ! ! Кроме перечисленных видов модуляции, зна штельный практический интерес представляет модуляция „по длительности" (ДИМ).
При этом обычно имеются в виду импульсы прямоугольЯей формы. Из рнс. 17.5а изображена импульсная последовательность при тзх называемой односторонней модуляции по длительНоетв, КоГда один иэ франтОв ИмпуЛЬСа, в данпоМ СЛУчае заДНИ!т, "еРемеп1аетсЯ в пРоцессе моДУлации на величнпУ Ьтм ИРопоРциовальну'О модулирующему напряжению, а другой фронт сохраняет свое нет н . з"е Фиксированное положение. Рисунок 1?.5б соответствует сим'етрнчной двусторонней модуляции по длительности.
Рода Как и в ранее разобранных случаях, следует различать два 1РО а р да модулЯции. При Односторо !ей Оду янин по длител. ти Чии " "Рнращение дл ельности импульса (при тональной модуля- ) Можно представить в виде уравнения: а полну!о длительность й-го ррмпульса в ниде тл = та + Ьтл =- -.„+ Ь с „, ейп (гл lгтр-' = т (1+М, (з!п 44йтл+7)), гле (17, ! !) М 'МММЛ 1 '« Если немодулированному импульсу соответствует меин 7стл (отсчитываемый по середние импульса), то и ет момент длительности а велич!! У Ать момент 1, соответствУю ° 'иии при измене, м л' твуюц!Ий се днпе импульса длителыюстью - =-.„+Лтл, будет, очеви прас!.О гоп как В Отношении полу'!ения, 'гак Н т< гсктиров«иия Обшдаер 1чп«и1)дио импу и с шя чо аабольш л ет!!и, Однако этот вид модуляции обладает тем крупным нс- ,О1ИЕПИИ Л ' ' 11'~~к~л! что он не ДопУскает применениЯ амплитрдного огРани- тсстатлВ 'вязи с этим АЙМ мало пригодна в тех случаях, когда «с!!Ия; „лавных требований является повышение помехоустойчи- „1 нз !'ла «л!!Им ", полинин.
АИМ находит широкое применение в качестве лес "ех1 очного пРеобРазованиЯ пРи осУществлении, а также ПРн РРОИ. анин более сложных видов импульсной модуляции (ДИМ „ПИМ). йт =2йт „з(п(4)йт +,) -;= Ъ(1+М,з!п(рйт, +7) (! 7.14) при модуляции второго рода йсм =- 2ьъм„„, Б!п (и )! Т + иц1 + 7) тл = — ".„(1 + Мс Е 1П (О 7«Т1 + 1111, + т)) (17.14') Здесь обозначено 24'маке М«=- -— нетрудно видеть, что симметричная модуляция по длр!телы . сти не сопровождается фазовой модуляцией, так как середина ' ни' пульса сохраняет при модуляции неизменное положение. , явля Возможны и иные разновидности импульсной модуляции ющиеся комбинациями перечисленных выше.
644 1 =ат,+ ы=-Рт -(- —" — ез1„(11)лт+., 2 2 1 ! (17.!2) Откуда видно, что Односторонняя модуляш!я по длите. ителы!осш сопровождается одновременной модуляцией по фазе, В случае односторонней модуляции по длительности т1 прнращение длительности при синусоидальном сигнале будет апре. Рода, делиться уравнением: Д,,=й;„„„з1 Рйт,+Уй!э+7).