Література: [Л.4], с 106-109

Вище (підрозділ 4.3.1) було встановлено, що сигнал з фазовою модуляцією описується виразом

. Співвідношення (4.56) дозволяє побудувати діаграму амплітудного спектра сигналу дискретної ФМ, зображену на рис. 4.16.

З виразу (4.56) і рис. 4.16 випливає, що амплітудний спектр сигналів дискретної фазової модуляції не містить складової несучого коливання, а містить лише дві бічні смуги, розташовані дзеркально щодо частоти . Очевидно, що в разі модуляції несучого коливання керуючим сигналом у вигляді періодичної послідовності прямокутних імпульсів ширина спектра сигналу дискретної ФМ становить

Δω фт = 2Ω.

Порівняння (4.42) дискретної АМ с (4.56) дискретної ФМ без урахування фазових співвідношень показує, що огинають спектрів і бічні смуги збігаються при одному і тому ж . Різниця полягає лише в тому, що в спектрі дискретної АМ складова несучого коливання присутній, а в спектрі дискретної ФМ немає.

Для демодуляції сигналів дискретної ФМ необхідно мати коливання, щодо фази якого буде вимірюватися фаза сигналу дискретної ФМ. Це коливання називається опорним. В якості опорного сигналу виступає коливання тієї ж частоти, що і несе коливання з амплітудою і початковою фазою

.                               (4.57)

Перемножимо сигнал дискретної ФМ і опорний сигнал

 .                                     (4.58)

Підставляючи (4.53) і (4.57) в (4.56) і використовуючи формулу твори синусів

,

після перетворень отримаємо

(4.57)

Результуючий сигнал містить низькочастотну складову і складову подвоєною частоти .

Коливання подвоєною частоти може бути придушене фільтром нижніх частот. Тоді сигнал на виході ФНЧ має наступний вигляд:

 

Якщо встановити початкову фазу опорного сигналу , На виході ФНЧ буде мати місце Демодулірованний сигнал

Зі сказаного вище випливає, що функціональна схема демодулятора сигналів дискретної ФМ повинна містити перемножітель П, генератор опорного сигналу ГОС фазовращатель ФВ і фільтр нижніх частот ФНЧ. Епюри напруг на виходах елементів демодулятора приведені на рис. 4.17, а функціональна схема – на рис. 4.18.

У реальних радіотехнічних системах опорний сигнал формується пристроєм синхронізації. При цьому можливі два варіанти побудови демодуляторів.

У першому варіанті опорний сигнал формується на передавальній стороні і передається прийомну сторону по окремому каналу. При цьому для передачі опорного сигналу необхідні додаткові енергетичні і частотні витрати. При другому варіанті опорний сигнал виділяється з інформаційного сигналу . В цьому випадку зазначених додаткових витрат не потрібно, однак, технічна реалізація демодулятора складніше, ніж в першому.

І на закінчення відзначимо таке. У підрозділі 1.2 вказує що в радіотехнічних системах, призначених для передачі цифрових повідомлень, сукупність сигналів утворюють ансамбль, найважливішою характеристикою якого є його обсяг М. Розглянуті вище сигнали дискретної АМ, дискретної ЧМ і дискретної ФМ утворюють ансамблі з М = 2, тому що керуючий сигнал може приймати тільки два значення. Разом з тим, розглянутими сигналами не обмежується великий клас сигналів дискретної модуляції. Справа в тому, як керуючих сигналів можуть виступати сигнали з числом значень 4,8, … 2n. Це призводить до того, що для передачі інформації використовуються ансамблі сигналів відповідних обсягів. Для того щоб відрізнити один ансамбль від іншого не тільки з керованого параметру (амплітуда, частота, початкова фаза), а й за обсягом, вводиться поняття кратності модуляції яка визначається як n = log2M. Тоді розглянуті вище сигнали є сигналами одноразової дискретної модуляції. Якщо М = 4, то сигнали є сигналами дворазової модуляції, при М = 8 – сигналами триразовою модуляції і т.д. На практиці широке поширення отримали сигнали багаторазової фазової модуляції: дворазової (ДФТ), триразовою (ТФТ) і більшої кратності. З питаннями формування демодуляції таких сигналів і оцінки їх ефективності можна познайомитися в спеціальній літературі.

Контрольні запитання до розділу 4

 

1. Наведіть класифікацію видів модуляції.

2. Яким виразом описується амплітудно-модульований сигнал?

3. Що таке коефіцієнт глибини модуляції АМ сигналу?

4. Намалюйте спектр АМ сигналу і поясніть його складу.

5. Чим відрізняються сигнали балансної модуляції від сигналів односмуговою амплітудної модуляції?

6. Що таке частотна модуляція сигналу?

7. Чим відрізняється частотна модуляція від фазової модуляції сигналу?

8. Поясніть, що таке девіація частоти і індекс частотної модуляції.

9. Який спектр мають ЧМ і ФМ сигнали?

10. Чим відрізняється сигнал дискретної амплітудної модуляції від безперервного АМ сигналу?

11. Покажіть тимчасову діаграму і спектр сигналу при дискретної частотної модуляції.

12. Поясніть, як формується сигнал при дискретної фазової модуляції? Чому ширина спектра дискретного АМ та ФМ сигналів однакова?

 

 

 

 

 

Глава 5. Радіотехнічні ланцюги

Джерело: Медіченко М.П., ​​Литвинов В.П. Радіотехнічні ланцюги і сигнали: Навчальний посібник. – М.: Изд-во МГОУ, 2011.