 Популярные статьи | |
| Сейчас на сайте |  Гостей: 2
На сайте нет зарегистрированных пользователей
Пользователей: 9,955
новичок: Logyattella
|
|
| 2.3.3.1 Переносчики сигналов |
Мы рассмотрели общую схему передачи сообщений и процесс первичного преобразования сообщений в сигналы. Чтобы передать сигнал в систему транспортировки необходимо воспользоваться каким-либо переносчиком. В качестве переносчика в системах электросвязи используются: электромагнитное поле в проводах (проводная связь), электромагнитное поле в пространстве (радиосвязь), световой луч (оптическая связь). Использование шкалы частот и волн различных типов для различных видов связи можно представить следующей диаграммой (см. рис. 2.11).
Рис. 2.11. Виды связи
Таким образом, в пункте передачи первичный сигнал S(t) необходимо преобразовать в сигнал V(t), удобный для его передачи по соответствующей среде распространения. В отдельных случаях (например когда средой распространения является пара проводов, как в городской телефонной сети) указанное преобразование сигнала может отсутствовать. Обычно в качестве переносчиков используют гармонические колебания высокой частоты – несущие колебания. Процесс преобразования первичного сигнала заключается в изменении одного или нескольких параметров несущего колебания по закону изменения первичного сигнала и называется модуляцией.
2.3.3.2 Непрерывная модуляция
Запишем гармоническое колебание, выбранное в качестве несущего, в следующем виде:
Это колебание полностью характеризуется тремя параметрами: амплитудой V, частотой ω и начальной фазой φ. Модуляцию можно осуществить изменением любого из этих трех параметров по закону передаваемого сигнала.
Изменение во времени амплитуды несущего колебания пропорционально первичному сигналу
где КАМ – коэффициент пропорциональности, называется амплитудной модуляцией (АМ). Если S(t)=Scos(Ωt), то для модулированного колебания при φ=0 можно записать:
или
где МАМ=ΔV/V, ΔV=KAMS. Параметр МАМ называется глубиной амплитудной модуляции. При МАМ=0 модуляции нет и V(t)=V0(t). Обычно амплитуда первичного сигнала меньше амплитуды несущего сигнала и МАМ<1. Проведя перемножение получим, что амплитудно-модулированное колебание состоит из суммы трех гармонических составляющих:
Таким образом спектр амплитудно-модулированного сигнала состоит из частоты несущего колебания и двух боковых частот, симметричных относительно несущей.Если первичный сигнал сложный и его спектр ограничен частотами Ωmin и Ωmax, то спектр амплитудно-модулированного колебания будет состоять из несущего колебания и двух боковых полос, симметричных относительно несущей (см. рис. 2.12).
Рис. 2.12. Амплитудная модуляция
Анализ энергетических соотношений показывает, что основная мощность АМ колебания заключена в несущем колебании, которое не содержит полезной информации. Нижняя и верхняя боковые полосы несут одинаковую информацию и имеют более низкую мощность.
Можно изменять во времени пропорционально первичному сигналу не амплитуду, а частоту несущего колебания:
где KЧМ – коэффициент пропорциональности; Δω= KЧМS – девиация частоты (максимальное отклонение частоты модулированного сигнала от частоты несущего колебания). Такой вид модуляции называется частотной модуляцией (ЧМ).
При изменении фазы несущего колебания получим фазовую модуляцию (ФМ):
где KФМ – коэффициент пропорциональности; Δφ= KФМS – индекс фазовой модуляции.
Между фазовой и частотной модуляцией существует тесная взаимосвязь. Представим несущее колебание в виде:
где φ – начальная фаза колебаний; Ψ(t) – полная фаза колебаний. Между полной фазой Ψ(t) и частотой ω существует связь:
Подставив значение ω(t)= ω+ΔωcosΩt для частотной модуляции получим:
Величина Δω/Ω=МИМ называется индексом частотной модуляции, тогда частотно-модулированные колебания можно записать в виде:
Фазово-модулированные колебания с учетом φ(t)= φ +МФМcosΩt будут иметь вид:
Сравнение колебаний для фазовой и частотной модуляции показывает, что различить их по внешнему виду невозможно. Поэтому оба вида модуляции часто называют угловой модуляцией, а МФМ и МЧМ – индексами угловой модуляции.
Несущее колебание с угловой модуляцией представляется в виде суммы бесконечного числа гармонических колебаний (см. рис. 2.13). Амплитуды гармоник определяются специальными таблицами угловой модуляции. Чем больше индекс М, тем шире спектр модулированного колебания. В случае, если первичный сигнал s(t) имеет форму, отличную от синусоидальной с полосой Ωmin - Ωmax, то спектр модулированного колебания при угловой модуляции будет иметь более сложный вид.
Рис. 2.13. Пример спектра колебания с угловой модуляцией
Иногда отдельно рассматривают как вид модуляции модуляцию гармонического колебания по амплитуде, фазе и частоте дискретными первичными сигналами s(t), например телеграфными или передачи данных (см. рис. 2.14). Модуляцию гармонического несущего колебания первичным сигналом s(t) называют непрерывной, т.к. в качестве переносчика выбран непрерывный периодический сигнал.
Ширина спектра при амплитудной модуляции значительно меньше, чем при угловой модуляции. В то же время угловая модуляция устойчивее к воздействию помех. Она применяется при передаче в условиях действия большого уровня помех.
|
|
| Комментарии |
| Добавить комментарий |
|
Пожалуйста залогиньтесь для добавления комментария.
|
| Рейтинги |
|
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
|
|
| Гость |
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Забыли пароль? Запросите новый здесь.
|
| Мини-чат | Вам необходимо залогиниться.
Нет присланных сообщений.
|
|
