Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Поскольку несущая частота нужна лишь в самом конце линии связи, ее часто подавляют в самом передатчике. Это приводит к совершенно иному способу передачи. 10.4. Амплитудная модуляция — подавленная несущая частота, две полосы боковых частот В предыдущем параграфе показано, что конструктор при разработке системы управления может выбрать метод подавления несущей частоты; тогда потребная мощность снижается. Однако необходимо восстановить несущую частоту у детектора, чтобы обеспечить возможность самого процесса детектирования и выделить сообщение, содержащееся в боковых полосах. Поэтому конструктор должен подать к детектору местную несущую частоту, выработанную на месте приема и представляющую собой точную копию исходной подавленной несущей частоты по форме волны, частоте и фазе.
Если этого не сделать, то демодулированное сообщение будет искажено. Хорошим пояснением сказанного может служить синхронная передача на сельсинах, состоящая из генератора (датчика) и мотора 1приемника). Если ротор датчика совершает колебательное движение вокруг своей оси, на статор приемника в виде сигнала будут посланы две полосы боковых частот с подавлением несущей частоты. Лля того чтобы эти входные колебания были точно воспроизведены ротором приемного сельсина, необходимо подать на него точную копию несущей частоты по форме волны, частоте и фаз .
Обычно это выполняют, питая датчик и приемник от одного и того же источника переменного тока. 1ОА. Амплитудная модуляция — одна полоса боковых „частот, подавленная несущаи частота Каждая из двух боковых полос в описанных только что системах содержит в себе полностью все сообщения, которые вообще можно передать. Поэтому целесообразно рассмотреть возможность дальнейшего уменьшения мощности и сужения полосы частот путем передачи только одной боковой полосы. Если это сделано, полоса частот, необходимая для передачи всего спектра сообщения, сужается несколько больше, чем в два раза. Этот важный факт пояснеи на рис. 10.1 и 10.2.
Пусть ширина сигнала будет Ьг, пусть его центр лежит на частоте )', и пусть 390 ПОЛУЧВНИВ И ПРВОВРАЭОВАНИВ ИНФОРМАЦИИ [гл. !О модулируется несущая частота Ую На рис. 10.1 показан спектр сигнала, а на рис. 10.2 †спек модулированной несущей. Из рисунков ясно, что ширина полосы, необходимой для хорошей передачи одной из боковых полос, несколько меньше половины полосы, Рис. 10.1, Спектр сигнала, модулирующего несущую.
необходимой для передачи двух боковых полос с несущей или без нее. Здесь конструктор системы управления имеет удобный случай освободить сообщение от шумов. Как будет показано ниже, каждому сообщению сопутствуют шумы," порождаемые различными ис- г7Ю7-/У Рис. 10.2. Спектр модулированной несущей (ЛБП+ Н = две боковые полосы и несущая, ЛБП вЂ” Н = две боковые полосы без несущей, ОБП— — Н = одна боковая полоса без несущей). точниками. Мощность этих шумов может быть выражена как произведение мощности тп, приходящейся на 1 герц, на ширину полосы В герц: ут7 = теВ. 110.1) Мощность шумов возрастает пропорционально ширине полосы.
В случае передачи с одной или двумя боковыми полосами и подавленной несущей вся располагаемая мощность системы может быть использована для генерирования или передачи боковых полос. Если 391 10 61 частотная модтляция при одной боковой полосе и подавленной несущей мощность сигнала есть 5, то при двух боковых полосах и подавленной несущей 1 мощность сигнала в каждой из полос становится — 5. 2 В системе со 100з(е-ной модуляцией, двумя боковыми полосами 1 и несущей мощность сигнала в каждой из полос будет — 5, а мощ- 6 ность в несущей частоте — Я. В таблице 10.1 приведена сводка 2 3 передаваемой полосы частот и отношения сигнал — шум для этих трех систем.
Таблица 10.1 Сравнение различных систем связи с амплитудной модуляцией Передаваемая полоса частот Мощность в несущей частоте Мощность 8 60кОВых полосах Тип системы Две боковые полосы и несущая (ДВП+Н)... Две боковые полосы, несущая подавлена (ДВП вЂ” Н) Одна боковая полоса, несущая подавлена (ОБП вЂ” Н) 1 — 5 3 2 — 8 3 1 <— 6 >2В >2В Очевидно, что несущей имеет полосы частот. ностей иногда проекта. система с одной боковой полосой и подавленной преимущества по мощности и по использованию Однако на практике состояние технических возможнакладывает известные ограничения на характер 10.0.
Частотная модуляция Применимость амплитудной модуляции в системах управления снарядами, в частности в радиолокаторах и радионавигационных системах, более или менее ясна; несколько иначе обстоит дело с частотной модуляцией. Некоторые применения частотной модуляции относятся к обнаружению целей с помощью принципа Допплера, а также к телеметрическим системам, используемым для определения характеристик снаряда при испытаниях. Литература по частотной модуляции носит большей частью теоретический харак.
тер; поэтому мы выскажем здесь лишь некоторые основные соображения. 892 полгченив и пвзозгьзовьнив инэогмьцип (гл. 1О Частотная модуляция †терм, принятый для обозначения модуляции частоты несущей волны. Обычно частотную модуляцию и фазовую модуляцию рассматривают вместе, но они сильно отличаются друг от друга, хотя и связаны между собой.
Эти типы модуляции разные авторы называют частотной модуляцией (ЧМ), фазовой модуляцией (ФМ), угловой модуляцией, временной модуляцией и т. п. д). В случае амплитудной модуляции мы видели, что спектр модулированной волны зависит только от частоты модулирующего сигнала. В случае частотной или фазовой модуляции это уже не так. Можно показать, что в этом случае ширина модулированного спектра зависит и от спектра частот и олд амплитуды модулируюдцего сигнала. Последние две величины в дальнейшем используются в виде так называемого индекса модуляции: девиация несущей частоты Индекс модуляции— модулнрующая частота Частота несущей волны меняется с частотой, равной частоте модулирующего сигнала, причем девиация, т.
е. максимальное отклонение несущей частоты, пропорционадьна амплитуде модулирующего сигнала. Полезная ширина спектра В„модулированной волны естьд) Вч= йоМо+йдЛ, (10.3) где дд)в — девиация несущей частоты, уд — частота модулирующего сигнала, Йв и мд — постоянные. Воспользовавшись равенством (10.2), получим: Вч = йошУд+ Чъ = Л (йош+ йд) (10.
4) где ад в индекс модуляции. Величины яв и лд зависят от того, сколько членов ряда необходимо удержать в разложении модулированной волны при определении полезной ширины спектра, чтобы искажение не превышало допустимого. Например, в широковещании, использующем высококачественную ЧМ, где допустимое искажение не превышает, скажем, одного процента, необходимая полоса пропускания по формуле (10.3) будет: (10.8) В„= 2 дд,дэ+ 8дд. 151 Стар (81агг) показал, что отношение сигнал — шум 11 — ~ некотодд' чм рой частотно-модулированной системы связано с таким же отноше- д) См., например, Гольдман С., Гармонический анализ, модуляция н шумы, ИЛ, 1951, стр.
147 и след. (Прим. перва.) я) 81агг, Кайо апо' Капаг тес1дп1чве, Р1дтап Ргевв, 1953. 394 полгчвнив и пгиовглзовлнив инеогмлции 1гл. 10 сигнал, принятый радиолокатором, будет состоять только из несущей частоты, модулированной импульсами по амплитуде. Если же цель переместилась в положение Х, не находящееся на оси вращения луча, то принятый сигнал будет состоять из несущей жМтжю' ллгл Рис. 10.3. Радиолокатор с коническим сканировзнием. жзс ж лги частоты, модулированной по амплитуде отраженными импульсами, которые в свою очередь модулированы по амплитуде частотой сканирования в.
Полная амплитудная модуляция пропорциональна расстоянию ОХ цели от оси вращения луча, а фаза пропорциональна уг- 1О.0) спектР пеРВОнАчАльного пеРеносчикА 393 лу между ОХ и некоторой линией, принятой за начало отсчета. Если цель может совершать синусоидальное движение относительно точки Х с угловой частотой г', то волна с частотой сканирования а становится несущей для модулирующего сигнала, пропорционального амплитуде колебаний цели относительно точки Х. Фазовая модуляция несущей частоты а определяет направление перемещения цели. Спектр сигнала, принятого радиолокатором при этих условиях, показан на рис. 10.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
