Фазовая манипуляция
При цифровой фазовой манипуляции (ФМн, англ. PSK - phase - shift keying) фаза высокочастотного манипулированного колебания может принимать конечное число разных значений. В простейшем случае, при двоичной фазовой манипуляции в качестве таких значений обычно выбирают 0° и 180°. На рис. 3.7 показан пример фазоманипулированного колебания, фаза которого, принимает значения 0° и 180° в моменты изменения полярности управляющего биполярного сигнала, представляющего собой комбинацию двоичных единиц и двоичных нулей.
Рис. 3.7 Пример фазоманипулированного сигнал
На рис. 3.8 приведен спектр двоичного ФМн сигнала [14]. Как видим, составляющая на несущей частоте f н отсутствует.
Рис. 3.8 Спектр фазоманипулированного сигнала (двоичная ФМн)
Причиной этому является следующее. Временную диаграмму ФМн сигнала (рис. 3.7) можно представить в виде двух последовательностей радиоимпульсов с одинаковой частотой следования Fc, одинаковым значением несущей частоты, но противоположными значениями начальных фаз. Спектральная диаграмма ФМн сигнала является результатом наложения 2-х спектров, каждый из которых, соответствует своей последовательности радиоимпульсов. Для выбранных значений скачков фазы (180°) и при скважности Tc / τ и = 2, вся энергия сигнала содержится только в боковых полосах, т.е. составляющая на несущей частоте отсутствует.
Амплитуды боковых составляющих в 2 раза больше, чем у АМн сигналов, что обуславливает большую помехоустойчивость этого вида манипуляции перед АМн.
Ширина спектра ФМн сигнала, по аналогии со спектром АМн сигнала, также определяется в зависимости от длительности информационного импульса τ и . Например, для длительности импульса τ и = 15,6 мкс (см. пример для ЧМн сигнала, где Δ F ЧМн = 388 кГц), ширина спектра составит:
Δ F ФМн = 2·1/τ = 2·1/15,6·10-6 = 64 кГц.
Как видим, ширина спектра ФМн сигнала значительно уже (меньше) ширины спектра ЧМн сигнала. Следовательно, для передачи ФМн сигналов требуется более узкая полоса пропускания канала связи, либо при той же полосе пропускания канала связи можно передавать ФМн сигналы с большей скоростью, нежели ЧМн сигналы.
Помехоустойчивость канала связи ФМн соответственно выше, чем у ЧМн.