Сигнал ким-чим-фм.

Первая ступень – кодоимпульсная модуляция, вторая ступень – частотно- импульсная модуляция, третья ступень – фазовая модуляция.

Спектр сигнала:

Отличительной особенностью сигнала КИМ-ЧИМ-ФМ является отсутствие гармоник поднесущих. Нечетные гармоники занимают полосу от 0 до ∞.

Демодуляция происходит с помощью фазового детектора. Если в качестве опорного напряжения взято напряжение cos ω₀t, то на выходе – сигнал КИМ-ЧИМ. Если sinω₀t – постоянная составляющая.

Достоинства: из рисунка спектра видно, что в окрестностях несущих частот нет спектральных составляющих, которые обусловлены передаваемым сообщением.

Сигнал ким-ам-фм.

На первой ступени – кодоимпульсная модуляция, на второй ступени – амплитудная модуляция, на третьей ступени – фазовая модуляция.

Недостаток: в окрестностях спектральной составляющей, соответствующий поднесущей частоте, присутствуют спектральные составляющие, обусловленные передаваемым сообщением. Если мы будем следить за несущей частотой, которая может измениться из-за нестабильности частоты передатчика и движения ЛА, то в полосу следящего фильтра, то есть в полосу системы ФАПЧ, неизбежно попадут эти спектральные составляющие. Демодуляция сигнала осуществляется с помощью фазовых детекторов. Если опорное напряжение синфазно с несущим колебанием, то на выходе фазового детектора получается сигнал КИМ.

Сигнал ким-фМн-фм.

Спектр сигнала:

1 формула – на несущей частоте, 2 – на первой поднесущей, 3 – на второй поднесущей.

φ – девиация фазы на третьей ступени модуляции;

ψ – девиация фазы на второй ступени модуляции.

Демодуляция сигнала осуществляется с помощью фазового детектора. При построении детектора необходимо учитывать фазу опорного колебания. Если мы ее подберем правильно, но на выходе фазового детектора будет сигнал КИМ-ФМ.

Достоинства: в окрестностях несущей частоты ω₀ нет спектральных составляющих, обусловленных передаваемым сообщением.

Обратная работа фазового детектора.

При приеме сигнала с фазовой модуляцией и демодуляцией производится с помощью фазового детектора. В этом случае, если мы будем использовать фазовую манипуляцию с абсолютным отсчетом фазы, то есть мы будем использовать сигнал такого типа:

S(t)=S₀sin(ω₀t+φ_x)

В качестве опорного напряжения выберем такое напряжение:

S_оп(t)= S_оп sin(ω₀t+φ_оп)

Напряжение на выходе фазового детектора:

При выводе формулы учтено, что составляющие с двойной частотой, образующиеся на выходе перемножителя, подавляется интегратором, который имеет ФЧХ, близкую к ФЧХ фильтра нижних частот. Если частота опорного напряжения и несущего колебания равны, то выходное напряжение фазового детектора зависит только от разности фаз принятого колебания и опорного сигнала. Для достижения наивысшей помехоустойчивости необходимо использовать фазо-манипулированный сигнал с девиацией фазы 90°. В спектре такого сигнала нет спектральной составляющей на несущей частоте. А несущую частоту принятого колебания мы не знаем. Остается одно – сформировать опорное напряжение из принятого колебания. Предположим, что для формирования опорного напряжения мы будем использовать такую схему:

ЛФ – линейный фильтр, то есть высокочастотная часть

УРФ – узкополосный резонансный фильтр

ФВ – фазовращатель

Поскольку умножитель на два является нелинейным элементом, то в спектре сигнала на его выходе будет спектральная составляющая на частоте 2ω₀. Ее мы выделяем с помощью УРФ, который настроен на частоту 2ω₀. Она делится на два и мы получаем сигнал на несущей частоте ω₀. Однако колебание принято на фоне шума. Строгий математический анализ показывает, что из-за влияния шума, который приводит к изменению начальных условий, «при включении» в узкополосном фильтре фаза на выходе делителя может принимать два значения: ноль или единицу. Это приводит к тому, что фазовый детектор может перейти в режим обратной работы (то есть работает в «негативе»). Вместо нуля – регистрируется единица, вместе единицы – ноль. О передаче информации не может быть и речи. Для устранения обратной работы фазового детектора используется различные схемы, например схема Костаса. Для проверки работы фазового детектора могут во время сеанса связи передаваться контрольные комбинации. Но все это в полной мере не устраняет обратную работу фазового детектора.