Denumirea lucrării: MODULAREA FRECVENȚEI ȘI FAZA mesajelor discrete
Specializare: Comunicare, Comunicatii, Electronica Radio si Dispozitive Digitale
Descriere: Frecvența și modulație de fază a posturilor discrete La transferul discrete inclusiv semnal de informații digitale codificate constând din combinații binare de logică 1 și 0 este numit keying semnal de modulare și a dispozitivului de punere în aplicare a procesului ca modulator și manipulator.
Trei metode de manipulare a semnalului RF menționată au diferit nivel de performanță este definit ca probabilitatea de eroare simbol recepționat la ieșirea receptorului de raportul de putere a semnalului dorit și alb demodulyatora.1 intrare zgomot.
Mărime fișier: 63.5 KB
Lucrarea a fost descărcată: 62 de persoane.
Curs 22. MODULAREA FREQUENCY ȘI FAZA MESAJELOR DISCRETE
22.1. Modularea frecvenței și fazelor mesajelor discrete
22.2. Modificarea fazelor (FM)
22.3. Frecvență Telegrafie
22.4. Întrebări de test
22.1. Modularea frecvenței și fazelor mesajelor discrete
În transmiterea informațiilor codate discrete, inclusiv digitale - o combinație de semnale binare constând din logica 1 și 0, modularea se numește manipulare a semnalelor, iar dispozitivul care implementează acest proces este atât un modulator, cât și un manipulator.
Procesul de manipulare se mai numește și modul de operare telegrafic, respectiv înlocuirea numelui AM cu AT. ЧМ pe ЧТ, ФМ на ФТ. Cele trei metode numite de manipulare a semnalului RF au un nivel diferit de imunitate la zgomot, definit ca probabilitatea unei erori în simbolul recepționat la ieșirea receptorului din raportul dintre puterea semnalului util și zgomotul alb la intrarea demodulatorului.
Deoarece metoda de manipulare a amplitudinii prin imunitate la zgomot este semnificativ inferioară FM și FM, în sistemele moderne de comunicații radio, manipularea frecvenței și fazelor se utilizează în principal:
Ca FM, se folosește de regulă versiunea sa - modulație de fază relativă (OFM), numită și modularea fazei diferențiale.
În cazul unui OMP în transmisia unui logic, 1 fază a oscilației purtătoarei se schimbă brusc cu . de exemplu prin față de faza bitului precedent și atunci când este transmisă logicul 0, faza rămâne aceeași ca și bitul precedent.
Fig. 22.1. Modulația relativ de fază (PFM)
Comune ambelor tipuri de modulare (FM și FM), rata de transmisie este egal cu numărul de mesaje transmise cipuri V. (biți) pe secundă (bit / s = Bd) sau durata bucății = 1 / V (Fig. 22.1 a) . În plus, FM caracterizează discrepanța de frecvență F = F 1 # 150; F 2 (figura 22.1, b), iar FM este abaterea sau faza discrete (figura 22.1, c), care ne permit să facem distincția între logica 1 și 0.
22.2. Modificarea fazelor (FM)
În funcție de faza discret , soiurile FM enumerate în tabelul 1 sunt cele mai des folosite. 22.1.
Cu un binar FM, două valori ale fazei inițiale a semnalului sunt posibile: 0 sau. ceea ce face posibilă distingerea unui singur bit de informație: 1 sau 0.
Cu modulație în cvadratură, sunt posibile patru valori inițiale ale fazei: 0, / 2. 3 / 2 sau atunci când valoarea primei faze este deplasată cu / 4, o altă combinație: / 4, 3 / 4, 5 / 4, 7 / 4. Prin urmare, aici este posibil să se distingă o combinație de două biți de informații conform tabelului. 22.2.
Ca urmare, cu FM quadrature, combinând bitul ciudat cu transmiterea uniformă sau simultană a combinațiilor de biți din două surse, este posibilă dublarea cantității de informații transmise pentru aceeași durată a unei sesiuni de comunicație în comparație cu binar FM. Deplasarea în faza inițială se face pentru a distinge mai bine un caracter de celălalt. Astfel, primul caracter, determinat cu biți N (în special N = 8 sau 16), este transmis fără offsetul fazei inițiale, al doilea caracter cu offset, al treilea simbol din nou fără părtinire etc. (Tabelul 22.2). Formarea unui semnal FM, atât în formă binară cât și în formă de cadran, este posibilă cu ajutorul unui procesor care utilizează un program special.
Implementarea tastei binare cu schimbare de fază cu abaterea de fază dev = este posibilă folosind circuitul prezentat în Fig. 22.2.
Fig. 22.2. Schema de tastare binară cu schimbare de fază
Modulatorul de faze conține două chei electronice, care sunt folosite ca diode. Prin deschiderea alternativă a uneia sau a celeilalte chei electronice, semnalul RF este preluat din diferitele înfășurări ale transformatorului de înaltă frecvență și prin saltul la dev = se modifică faza semnalului. (Diagrama din Figura 22.2 arată cazul când DI dioda este deschisă și D 2 este închisă.)
22.3. Frecvență Telegrafie
Utilizarea modulației într-o singură etapă nu permite, în multe cazuri, realizarea avantajelor CT și FT. Acest lucru se datorează faptului că, în cazul ideal, lățimea de bandă a receptorului radio ar trebui să fie egală cu spectrul semnalului recepționat. Practic, această cerință din cauza instabilității frecvenței purtătoare a transmițătorului și a frecvenței heterodienei receptorului nu poate fi realizată: lățimea de bandă, ținând cont de instabilitățile menționate ale frecvenței, trebuie să fie extinsă, ceea ce reduce imunitatea la zgomot. Prin urmare, modularea în două etape este mai productivă, în care logica 1 și 0 modulează mai întâi un subcarrier cu o frecvență relativ scăzută, iar acest subcarrier este modulat cu frecvența purtătoare a emițătorului radio. Să analizăm mai detaliat această metodă de modulare în două etape folosind exemplul unui FT-FM, realizat în conformitate cu schema structurală prezentată în Fig. 22.3.
Fig. 22.3. Diagrama structurala a modulatiei in doua etape a lui ЧТ-ЧМ
În prima etapă a modulației, semnalul provenit de la sursa de informație este transformat într-o secvență de simboluri binare de către encoder (encoder) în biți de informație. În plus, modulatorul 1, o logică 1 este atribuită frecvența F 1. logică 0 - F 2 (cu modulație de fază care ar atribui valori diferite faze inițiale). Apoi, un semnal sinusoidal de frecvență F 1 și F 2 în a doua etapă modulează abatere f nouă purtătoare de frecvență radio. (Într-un astfel de semnal radio trece de două ori procedura de demodulare: frecvența de subpurtătoare alocate mai întâi, și apoi - mesajul digital, original, - secvența de biți - vezi Figura 22.1 și ...)
Cu aceasta în două etape lățime de bandă de filtru de modulare stabilită în canalul de frecvență subcarrier, este posibil să se reducă lățimea spectrală a mesajului transmis și astfel crește imunitatea la zgomot.
Luați în considerare modul de selectare a frecvențelor F 1 și F 2. Mai întâi, ar trebui să furnizăm o tranziție "netedă", adică fără un salt de fază, de la un semnal cu o frecvență F1 la un semnal cu o frecvență F2, așa cum se arată în Fig. 22.1, b. Acest lucru se datorează faptului că saltul de fază determină o "estompare" a spectrului de semnal instantaneu, ceea ce reduce imunitatea la zgomot a recepției radio și interferează cu alte sisteme de comunicații radio. În al doilea rând, valorile acestor frecvențe, sau mai degrabă raportul dintre acestea, ar trebui să fie astfel încât spectrul energetic al semnalului modulat să fie concentrat într-o bandă posibil îngustă sau să fie "neclară". În al treilea rând, semnalele cu frecvențe F 1 și F 2 ar trebui să fie ortogonale. Semnalele ortogonale sunt numite care nu se suprapun cu timpul și cu componente spectrale neadecvate în spectrul de frecvență.
Să introducem conceptul valorii medii a frecvenței subcarrierului: F 0 = 0.5 (F 1 + F 2) și diferența sau discrepanța de frecvență, Δ F = F 1 # 150; F 2. Apoi, pentru frecvențele care definesc logic 1 și respectiv 0, scriem:
# 150; pentru logicul 1: F 1 = F 0 +0,5 f = KF t;
# 150; pentru o logică 0: F 2 = F 0 # 150; 0,5 f = NF m.
unde F m = 1 / este rata de repetiție a parcelelor elementare; K, N - numărul care arată cât de multe perioade ale subpurtătoarei de frecvență este plasat în interiorul chip, adică, într-un singur bit, unde K> N (. Figura 22.1, b) ...
Pentru frecvența discretă, avem F = F 1 # 150; F 2 = F (K # 150; N).
Fazele semnalelor din parcelele elementare pe un singur bit variază în funcție de lege:
# 150; în interiorul bitului logic 1: 1 (t) = 2 F 1 t = 2 F 0 t + (t);
# 150; în interiorul bitului logic 0: 2 (t) = 2 F 2 t = 2 F 0 t + (t), unde schimbarea suplimentară de fază a semnalului:
(t) = 2 0,5 Ft = F (K # 150; N) t.
Până la sfârșitul premisei elementare, adică la t = = 1 / F . Schimbarea de fază suplimentară pentru un bit va fi:
# 150; pentru logica 1: = + (K # 150; N);
# 150; pentru o logică 0: = # 150; (K # 150; N).
Pentru K = 1 + N, valoarea = + pentru logica 1 și = # 150; pentru un logic 0. Acest caz pentru K = 4 și N = 3 este prezentat în Fig. 22.4, a, unde unitatea logică # 150; F 1 = 4 F ; logic zero # 150; F 2 = 3 F .
Fig. 22.4. Forme de parcele bit pentru FM pentru 1 și 0.
De exemplu, puteți selecta următoarele valori ale parametrilor:
= 1,28 ms sau F = 781,25 Hz; F1 = 3125 Hz; F2 = 2343,75 Hz.
Extindem într-o serie Fourier o oscilație periodică de formă dreptunghiulară (meander):
Ținând cont de oscilație (Fig. 22.4, a) ca suma a două semnale modulate amplitudine la frecvențe F 1 și F 2. cu ultimul plic potrivit obține spectrul prezentat la K = 1 + N în Fig. 22.5. (Linii solide se referă la un semnal cu o frecvență F 1. Dashed - F 2.) Din considerația spectrului obținut rezultă că energia principală a semnalului este concentrată în banda F = 5 F . iar semnalele selectate sunt ortogonale.
Fig. 22.5. Spectrul semnalului pentru asignările de biți FM.
Un astfel de spectru poate fi redus în continuare pentru K = 1,5 și N = 1, adică la logica 1, reprezentată de trei jumătăți de semnale ale semnalului cu frecvența F 1 într-un bit și două jumătăți de frecvență F 2 în interiorul bitului pentru logic 0 (figura 22.4, b). În acest caz, conform expresiei de mai sus, schimbarea de fază pentru un bit va fi una logică: = + / 2; pentru o logică 0: = # 150; / 2. Un astfel de caz de manipulare a frecvenței se numește manipulare cu trecerea minimă (adică schimbarea minimă a fazei) - metoda MSK (Minimum Shit Keying).
Generarea semnalelor sub manipularea frecvenței, prezentată în Fig. 22.4, puteți folosi procesorul pentru un program special. În acest caz, se poate obține un semnal cvasi-sinusoidal compus din pași (Figura 22.6).
Fig. 22,6. Semnal cvasi-sinusoidal compus din trepte
În FM, ca în cazul quadrature FM, este posibil să se transmită biți în perechi folosind patru valori de frecvență și, astfel, să se dubleze cantitatea de informații (Tabelul 22.2).
22.4. Întrebări de test
1. Care sunt diferențele dintre frecvența și modulul de fază în transmiterea mesajelor discrete?
2. Cum se efectuează modularea în două trepte de frecvență la transmiterea mesajelor discrete?
3. Ce arata un semnal de modulatie de frecventa in doua etape atunci cand transmiteti mesaje discrete?
4. Cum se modifică faza de semnal cu modularea fazelor relative?
5. Ce este modularea fazei în cvadratură?
Aceasta implică obligația legală a oricărui contract al contractului. Aceste tratate includ, în special, actul constituțional al comunității mondiale a Cartei ONU. În astfel de cazuri, tratamentul tratatelor nu diferă mult de practica dreptului cutumiar al dreptului internațional în general. 17. Combinația voinței statelor este necesară pentru încheierea unui tratat.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: