Дискретная частотная модуляция (ДЧМ)
Дискретная фазовая модуляция (ДФМ)
Для максимальной различимости нужно, чтобы: ; поэтому:
Примечание:
Различают 2 вида ДЧМ:
1) без разрыва фазы;
2) с разрывом фазы.
Рисунок 6.3. ДЧМ:
а) без разрыва фазы;
б) с разрывом фазы (скачок фазы)
6.2. Спектры сигналов дискретной модуляции
Они получаются на основе общего правила построения спектров модулированного сигнала по спектру модулирующего НЧ сигнала путем его переноса из «0» на частоту .
Рисунок 6.4. Спектральные характеристики видеосигнала и дискретных амплитудной, частотной и фазовой модуляций
Для понимания вида спектра ДЧМ полезно его рассматривать как сумму двух спектров ДАМ с поднесущими и
.
В ДФМ при ,
; при
,
.
Для скважности :
Рисунок 6.5. Временная и спектральная характеристики видеосигнала с
Выводы:
1. – основная спектральная частота,
– определяет частоты,
– нули огибающей.
2. – скважность, определяет гармоники
, которые равны нулю.
3. При передаче реальных дискретных сообщений чередование посылок (символов «1» и «0») носит случайный характер, поэтому о периодичности последовательности «1» и «0» говорить невозможно, т.е. понятие скважности теряет смысл. В данном случае фиксированной остается только длительность одного элемента последовательности . В этом случае для понимания вида спектра целесообразно рассматривать последовательность передаваемых символов как периодическую с периодом
, где
– число элементов последовательности, у которой скаважность меняется от
до 1.
4. При постоянной величине скважность будет определять количество спектральных линий меджу 0 и
. Спектр радиосигнала определяется видом видеосигнала сдвинутым из «0» в область несущей
(или
и
для ЧМ).
6.3. Дискретная относительная фазовая модуляция (ДОФМ)
ДФМ обеспечивает максимальную помехоустойчивость за счет наибольшего расстояния между сигналами (двоичными).
Рисунок 6.6. Расстояние между сигналами при ДФМ
Однако при детектировании сигнала ДФМ возникают большие трудности из-за необходимости поддержания равенства фаз сигнала опорного генератора и приходящего сигнала. Если равенство фаз нарушается возникает «обратная работа». Под обратной работой понимается прием «1» вместо «0» или «0» вместо «1». Это происходит потому, что информация о передаваемом сигнале «0» или «1» содержится в начальной фазе элемента сигнала, а прием осуществляется путем сравнения фазы принимаемого элемента с фазой опорного колебания (фазовый детектор).
При использовании в системе связи ОФМ (Diperential Phase Shift Keying) используется относительное кодирование на стороне передачи и относительное декодирование на стороне приема. Перекодирование исходной передаваемой последовательности символов на стороне передачи (введение относительнос-ти) производится по правилу:
где – символ на входе относительного кодера;
– символ на его выходе,
– символ на выходе кодера, задержанный на длительность символа,
– процедура сложения по модулю 2 ( выполняется по правилу):
Сформированная таким образом последовательность символов подается на когерентный модулятор сигналов ДФМ. В этом случае ОФМ рассматривают как классическую ДФМ, с учетом предварительного перекодирования передаваемой последовательности символов, и с последующим относительным декодированием на приеме.
Вынесем «относительности» на стороне передачи:
Рисунок 6.7. Внесение «относительностей» на стороне передачи для ДОФМ
Прием сигналов ОФМ для демодуляции сигналов осуществляется двумя методами:
1) когерентный – метод сравнения полярностей;
2) некогерентный – метод сравнения фаз.
В первом случае схема снятия относительностей (относительный декодер) включается после когерентногодемодулятора ДФМсигналов, т.е. в последовательность демодулированных символов .
Некогерентным методом приема сигналов ОФМ применяют в каналах связи с нестабильной фазой принимаемых сигналов, когда она претерпевает быстрые флуктуации. В этом случае в качестве опорного сигнала демодулятора ДФМ сигналов испльзуется предедущий элемент сигнала, который для этого задерживается на время, равное его длительности, т.е. снятие относительности осуществляется в принимаемой последовательности элементов сигнала. При этом на выходе демодулятора сигналаДФМ появляется последовательность символов, соответсвующая исходной передаваемой, которая и поступает к получателю сообщений.