Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Используют поэтому устройства обнаружения «обратной работы» иа основе помехоустойчивых кодов (разд. 24). 10.6. Относительная ФМ (ОФМ) 10.6.1. Сущность однократной ОФМ (2-ОФМ) В случае 2-ОФМ (11РЯК вЂ” ОЖегеп!1а! Ржаве Янй Кеуш8 в англоязычной литературе) фаза элемента несущего колебания остается такой же, что и у предыдушего элемента, при передаче двоичного числа «0». При передаче «1» фаза передаваемого элемента сдвигается по отношению к фазе предыдущего элемента на 180'.
10.6.2. Структурная схема модема 2-ОФМ Дополнительно к элементам рис. 1ОЗ УПС передатчика (рис. 10.4) содержит кодируюшее устройство (триггер со счетным входом). УПС приемника содержит дифференцируюшую цепь ДЦ и выпрямитель. Эпюры напряжений элементов УПС показаны на рис. 10.5 для сообщения !! 011. При поступлении на вход кодируюшего устройства импульса «1» (эпюра 1) полярность его выходного напряжения меняется (эпюра 2), что вызывает изменение фазы напряжения на выходе фазового манипулятора (ФМ) на 180' (эпюра 3). На приемной стороне проводится обратное преобразование (эпюры 4, 5, 6). Декодирование осуществляют путем сравнения полярностей 1-го и (1 — 1)-го продетектированных элементов, отображающих соотношение фаз колебаний; если они совпадают, считается принятым элемент «О», если нет — элемент «1».
Устройство, выявляющее либо наличие, либо отсутствие перемены полярности, состоит из дифференцирукпцей цепи и выпрямителя. Скачок фазы опорного напряжения (точка «а» на эпюре 7) выявляет изменение полярности (эпюры 5', 6'). 10.6. Многократные методы модуляции Для повышения скорости передачи информации каждая передаваемая посылка должна переносить большее количество информации (разд. 24). Последнее имеет место, если модулируемый параметр (частота, фаза и т.д.) принимает не два, а большее число 2 значений, воспроизводимых двоичньпви разрядами.
Вначале получили развитие методы двукратной модуляции (т=2, 2'"=4), в настоящее время развиваются методы модуляции повышенной кратности (т > 2, 2"' > 4). 10. б 1. Двукратная частотная модуляция (ДЧМ) Двухкратная ЧМ вЂ” это простейший вид многократной манипуляции, используя который часто увеличивают число абонентов многоканальной связи (см. разд. 4.6).
Для формирования ДЧМ сигналов передаваемую кодовую последовательность делят на двухэлемеитные комбинации нечетных и четных разрядов. Частоту колебаний передатчика формируют в зависимости от этих комбинаций, например, согласно табл. 1О.1. Таблица 10.1. Разряды и частоты при ДЧМ (вариапт) Принятые колебания через полосовые фильтры, амплитудные детекторы выдаются в декодирующее устройство, восстанавливающие переданные комбинации двоичных разрядов. сюоб«ем «« Рис. 10.6 150 10.6.2.
Двукратная относительная фазоеая манипуляция (ДОФМ) ДОФМ рассматривают также как квадратурную относительную фазовую манипуляцию (КОФМ) или же 4 — АЙРИК. Комбинациям соседних (нечетных и четных) разрядов передаваемой кодовой последовательности ставятся в соответствие четыре возможные значения разности фаз(скачка фазы) соседних посылок. Два характерных варианта модуляционного кода 14.8) приведены в табл. 10.2. Первый вариант кодирования несколько проще в реализации.
Однако он затрудняет выделение колебаний тактовой частоты, необходимых для синхронизации, при длительной передаче нулей. Таблица 10.2. Разряды и скачки фаз саседних посылок при ДОФМ (варианпзьз) 10.6.3. Структурная схема модема при ДОФМ Устройство формирования УФ передатчика сигналов ДОФМ (рис. 10.6) осуществляет деление последовательности разрядов на нечетные и четные. Шифратор анализирует содержание комбинаций нечетных и четных разрядов и формирует управлякпцие сигналы изменения фазы несущего колебания.
Фазовые модуляторы ФМ реализуют с использованием делителей частоты на триггерах. Формирование опорного напряжения и»в (УФОН) при когерентном приеме сигналов дешифратором опорного напряжения ДОФМ осуществляется сочетанием учетверителя частоты принимаемого сигнала и последующего делителя частоты на четыре.
Для определения кодовой комбинации (00, О1, 1О или 11) принятой посылки учизывается код фазы предыдущей посылки, сохраненный в запоминающем устройстве. 10.6.4. Метод ДОФМ со сдвигом (ДОФМС) Метод ДОФМС (01(зег Опадгагпге )ЗРАК) рассчитан на экономию ширины полосы пропускания канала. Метод ДОФМС сводится к ° формированию двух сигналов с ОФМ, ° взаимному сдвигу их на половину длительности одиночной посылки, ° суммированию сдвинутых сигналов.
Возможные скачки фазы суммарного колебания ограничиваются ьл/2, а не ья, что сужает спектр сигнала 14.14). Это применимо не только при относительной двукратной, но и при двукратной фазовой модуляции. 10.6.6. Повышение кратности модуляции Повышение кратности модуляции с т=2 до т=З, 4 и т. д. обеспечивает воспроизведение соответствующего числа двоичных разрядов за счет передачи 2 =8, 2"'=16 и т.д. значений молулируемого параметра.
Предел Рнс. 10.7 151 различения числа этих значений при приеме ограничивается шумами приемника, В одном из вариантов технологии передачи данных Еглеглег (см. разд. 4.5.2) в ! 999 г. стандартизована фвзовая манипуляция 8 — 1)РБК, повысившая пропускную способность в 4 раза по сравнению с 2-!)РЯК при увеличении мощности сигнала в 50 раз. 14.70). Наряду с этим увеличение разрядности выбранного параметра сочетают с комбинацией для этой цели нескольких модулируемых параметров.
10.7. Комбинированные методы модуляции Комбинациячи мадулиру«чых парачетрав, применяемыми для повышения скорости передачи информации, могут быть: ° дискретнзированных квадратурных составляющих колебания (квадратурная амплитудная манипуляция); ° дискретизированных амплитуды и фазы колебания. 10.7.1. Кеадратурная амплитудная модуляция !КАМ) В англоязычной литературе ЯАБК вЂ” Яцадгаге Ашр!1- ьзде Яий Кеу(пй. В этом случае модулируются пары биполярных (способных изменять знак) квадратурных составляющих колебаний ин (г) = Цг соз(2яйг + ср) + 1'и яп(2~тй! + (р), и =1,2,...,2т. Каждая из квадратурных составляющих 11» соз(2ярог + д), г'и яп(2яЯг + у) дискретно и независимо манипулируется по амплитуде и фазе, фаза может измениться на 180'.
Дискретным значениям сигнальных векторов на векторной диаграмме (рис. 10.7) при постоянном интервале дискретизации по амплитудам и знакам соответствует совокупность («созвездие») из М= 2т«2т сигнальных точек. Увеличение М и повышение отношения сигнал- помеха повышают скорость передачи информации. Для этого не требуется расширения полосы частот, но требуется увеличение энергии посылок и =1,2,...
М Чем больше М, тем меньше интервалы между элементами «созвездия», поэтому специально принимаются меры по выравниванию интервалов дискретизации квадратурных составляющих (рис. ! 0.7). В условиях жесткого регламентирования полосы частот увеличение М стало существенным. Так, передавая по каналу связи всего 2400 символов в секунду можно повысить скорость передачи информации до 4800, 7200, 9600, 12000, 14400, 28800 бит/с (что и предсказывалось теоремой Шеннона, разд. 24.3.3). Чтобы уменьшить потери энергии при некогерентном ее накоплении, используют коды, исправляющие ошибки (разд. 24.4-24.7). Совместное использование КАМ и сверточного кодирования (разд. 24.7) называют т реля ив-.и адуля ни ей 10.7.2.
Комбинации дисиретизироеанныя амплитуд и фаз При специально подобранных неравномерных интервалах дискретизации приводят к КАМ (рис. 10.7). При равномерной дискретизации по амплитуде и фазы приводят к «созвездию» с не выровненными минимальными расстояниями между элементами, что понижает помехозащищенность. 10.8.
Однополосные методы модуляции (ОММ) Для повышения пропускной способности и пачехазащищенности каналов связи в условиях реглачентации паласы частот часто используют сигналы с одной боковой полосой (ОБП) и(г) =и, (г)со«2я)«г+и„,(г)яп 2я)»г. Наряду с вещественной составляющей и,„„(г), синфазной с опорным напряжением соз 2пГ«г ), сигнал ОБП содержит квадратурную вещественную составляющую и (г) . Обе эти составляющие выражаются через спектральные плотности и,„„(г) = ~ д, (2') соз 2л2)др', и„,(г)=/д (7')яп2я2)Я Аналоговые модемы ОБП используют балансные и кольцевые модуляторы и аналоговые фильтры. Для формирования опорного напряжения при приеме может передаваться пилот-сигнал.
Если он не передается, опорное напряжение формируют путем автоподстройки частоты и фазы местного генератора по принимаемым однополосным сигналам. В цифровых модемах ОБП синфазную н квадратуриую составляющие формируют раздельно н затем их суммирузот. При этом используют синхронное детектирование и цифровые трансверсальные (разд.
19) фильтры. Влияние квадратурной составляющей при приеме синфазной составляющей устраняют путем стробировання сигнала в моменты времени, когда она равна нулю. Эти моменты определяются устройством синхронизации. Частота несущего колебания может несколько превосходить частоты модуляции. Спектр сигнала преобразуют поэтому перед модуляцией в область частот более высоких, чем несущая частота.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
