Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 238
Скачиваний: 2
обеих последовательностей и наличии |
между ними сдви |
|
га по фазе. |
|
|
Указанного недостатка не имеют модуляторы |
комму |
|
тационного типа (рис. 4.37а). Такой |
модулятор |
состоит |
из двух счетных триггеров и сумматора по модулю 2, выполняющего роль коммутатора. Рассмотрим работу модулятора, пользуясь временными диаграммами (рис.
4.376). При нахождении триггера |
Г 2 в положении 1 сиг |
нал с триггера Ti, управляемого |
импульсами удвоенной |
несущей частоты, проходит на выход модулятора через
логические |
схемы |
Л С i и ЛСз. Если |
триггер Г 2 перевести |
||||||||
в положение 0, |
|
то на |
|
|
|
|
|||||
выход |
модулятора по |
|
|
|
|
||||||
ступит |
тот |
|
же |
сигнал, |
|
|
|
|
|||
но |
в |
|
противофазе |
|
|
|
|
||||
(сдвиг на 180°). Это |
|
|
|
|
|||||||
свойство схемы |
исполь |
|
|
|
|
||||||
зуется |
для |
модуляции |
|
|
|
|
|||||
выходного |
|
сигнала при |
|
|
|
|
|||||
поступлении |
на |
вход |
|
|
|
|
|||||
триггера Т2 управляю- \ит |
|
|
|
||||||||
щих |
|
информационных |
|
|
|
|
|||||
импульсов. |
|
Модулято |
|
|
|
|
|||||
ры |
|
коммутационного |
|
|
|
|
|||||
вида |
позволяют |
реали |
|
|
|
|
|||||
зовать |
как |
однократ |
|
|
|
|
|||||
ную, |
|
так и многократ |
|
|
|
|
|||||
ную ОФМ |
|
при любом |
|
|
|
|
|||||
соотношении фаз несу- |
~ 1 1 |
11~Н |~~| Г~| Г ~ 1 [~1 Г~11~ |
|||||||||
щей |
и модулирующих |
J L J |
U • |
U U U U U |
t |
||||||
частот. |
|
|
|
|
|
Рис. 4.38. Кольцевой балансный |
|
||||
Д е м о д у л я т О |
р Ы |
|
|||||||||
( д е т е к т о р ы ) . |
|
По- |
демодулятор: |
|
|||||||
V |
|
|
J5 |
' |
|
|
а) схема; о) |
временные диаг- |
|
||
средством |
|
фазового де- |
р а м м |
ы |
|
|
|||||
модулятора |
в |
случае |
|
|
|
|
когерентного приема определяется разность фаз напол няющей сигнал частоты и опорного колебания, выделен ного из принимаемого сигнала. Операцию демодуляции можно разбить на две элементарные операции. Первая заключается в определении собственно разности фаз опорного колебания и принимаемого сигнала, а вторая— в опознавании символа, т. е. установлении соответствия между определенной на приеме величиной фазового скач ка и переданным символом. В соответствии с этим демо-
229
дуляторы сигналов ОФМ состоят из двух узлов: узла для
определения величины разности фаз и решающего узла. |
|
В одних типах демодуляторов эти узлы явно |
выражены, |
в других, например при демодуляции методом |
однократ |
ной пробы, обе функции выполняет один и тот же узел. Классическим примером построения фазового демо
дулятора является кольцевой демодулятор (рис. 4.38а), аналогичный рассмотренному выше (см. рис. 4.31). Если •на один из входов схемы подать фазомодулированный сигнал
<оо t + А ф sin (Qi t -р - j -
а на другой опорное напряжение c/o n o p='t/icos(ajo^+<po), то на выходе кольцевой схемы, выполняющей функции перемножителя, получим
|
#вых =U0UiK |
COS |
|
Д ф sin (£2i t + -~) |
— ф0 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
UQ Ui k cos |^2 co01 |
+ А ф sin (q. |
t - f |
+ 9 i . (4.33) |
|||
Первое слагаемое в |
|
выражении |
(4.33) |
представляет |
|||
собой |
полезный |
сигнал, |
а второе — фазомодулирован |
ный сигнал с удвоенной несущей частотой. После про хождения суммарного сигнала через фильтр нижних частот, частота среза которого выбрана из условий по давления составляющих с удвоенной несущей частотой, получим выходной сигнал, пропорциональный косинусу разности фаз входных сигналов. Если входные сигналы предварительно ограничить по амплитуде так, чтобы они приобрели прямоугольную форму, то выходной сиг нал будет пропорционален разности фаз между обоими сигналами, что обусловлено работой диодов в ключевом режиме. Работу кольцевой схемы в этом режиме пояс няют временные диаграммы, представленные на рис. 4.386.
Детектирование предварительно ограниченного сиг нала приводит 'к некоторому снижению помехоустойчи вости приемника, в результате чего теряется часть ин формации полезного сигнала. Несмотря на этот недо статок, метод детектирования предварительно ограни ченного сигнала находит в последнее время широкое распространение в среднескоростной аппаратуре, кото рая реализуется целиком на универсальных логических
230
элементах. Схема демодулятора предварительно ограни ченного сигнала и временные диаграммы его работы
представлены |
на рис. 4.39. |
|
|
|
|
|
|
|
Описанные схемы демодуляторов позволяют опреде |
||||||||
лить |
точное значение разности фаз |
детектируемого |
и |
|||||
Ф |
|
|
опорного |
колебаний. |
Од- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и„. |
УО |
|
нако при приеме |
дискрет |
||||
|
|
|
ных сигналов обычно тре |
|||||
|
уо |
|
буется |
знание |
только |
зо |
||
и, |
|
|
ны, в |
которой |
находится |
|||
|
ЪРЫ=Ь |
фаза принятого |
сигнала. |
|||||
|
|
Точное |
значение |
разности |
||||
|
|
|
||||||
|
|
|
фаз, определенное на при |
|||||
|
|
|
еме, зависит не только от |
|||||
|
|
|
состава |
переданной |
ин |
|||
|
|
|
формации, |
но |
и от иска |
|||
|
|
|
жений, |
которым |
подверг |
J L
Л _ П _ П |
га |
Рис. 4.39. |
|
Фазовый демодулятор |
шие. |
4.40. |
Области |
устойчи |
|
предварительно ограниченного сиг |
вого |
приема сигналов одно |
|||||
нала: |
|
|
кратной |
ОФМ |
|
|
|
а) схема; |
б) временные диаграм |
|
|
|
|
|
|
мы |
|
|
|
|
|
|
|
ся сигнал |
в процессе передачи по каналу связи. Поэтому |
||||||
вычисленное демодулятором значение |
фазы |
принятого |
|||||
сигнала |
будет изменяться даже |
при |
передаче |
одной и |
|||
той ж е |
статической информации. Оно |
зависит |
от меж |
||||
символьных искажений (влияние соседних |
элементов), |
наличия и характера шумов в 'момент передачи сигнала, стабильности характеристик канала связи, действий об служивающего персонала и ряда других причин, приво дящих в конечном итоге к возникновению искажений сигнала на выходе демодулятора. Однако в соответствии с принятым критерием оптимальности (§ 4.2) при одно-
231
кратной ОФМ сигнал со значением |
фазового |
сдвига |
в |
||
пределах ± 9 0 ° должен быть опознан |
как сигнал с |
фазой |
|||
0°, а сигнал со значением |
фазового |
сдвига |
от |
90 |
до |
270° — как сигнал с фазой |
180°. |
|
|
|
|
Таким образом, при изображении сигнала на плоско сти (рис. 4.40) в случае однократной ОФМ имеем две полуплоскости, разделенные осью 90—270°. Вектор сиг нала, попавший в верхнюю полуплоскость считается соответствующим переданному вектору со значением фазы 0°, а вектор сигнала, попавший в нижнюю полу плоскость, воспринимается на приеме как соответствую щий фазе 180°
Для принятия решения о переданном сигнале демо дуляторы должны иметь пороговое устройство (решаю щую схему) . Роль такого устройства в обычном кольце вом балансном демодуляторе выполняет усилитель-огра ничитель, включаемый после ФНЧ. При этом выходной сигнал ограничителя будет иметь положительное значе
ние при разности фаз входных сигналов от —90 |
до |
+ 9 0 ° |
и отрицательное значение, при разности фаз |
от |
90 до |
270°. Следовательно, в классическом .варианте полная схема фазового демодулятора сигналов однократной ФМ должна включать кольцевую схему, фильтр нижних час тот и усилитель-ограничитель. В случае ОФМ, при ко торой происходит сравнение предыдущей посылки с по следующей, демодулятор необходимо дополнить решаю щей схемой, состоящей из элемента памяти и перемиожителя знака (сумматор по модулю 2). В элементе па мяти осуществляется запоминание предыдущей посылки для последующего знакового ее перемножения с вновь принятой посылкой. Результат перемножения и являет ся выходным сигналом приемника (рис. 4.41).
ФД
опор
Рис. 4.41. Структурная схема демодулятора ОФМ сигнала
В случае двухкратной относительной фазовой моду ляции ( Д О Ф М ) , при которой число вариантов сигнала равно четырем, для определения значения фазового сдви-
232