3.2.2 Виды модуляции сигналов в системах передачи дискретной информации

Основным требованием, предъявляемым к системе передачи дискретной информации, является обеспечение высокой скорости передачи двоичных символов и максимальной помехозащищен­ности.

Скорость передачи символов измеряется в бодах. При скорости передачи в 1 бод за одну секунду передается один двоичный символ («0» или «1») сообщения. Повышение скорости передачи символов достигается увеличением быстродействия аппаратуры при использовании широкополосных линий связи.

Под помехоустойчивостью системы передачи информации по­нимают ее способность обеспечивать правильный прием переда­ваемых сообщений в условиях различных помех.

Для повышения помехозащищенности в современных системах передачи дискретной информации используют различные способы, среди которых наиболее распространенными являются применение помехоустойчивых видов модуляции и кодирование сообщений спе­циальными помехоустойчивыми кодами.

Рассмотрим различные виды модуляции, используемые при передаче дискретной информации, и дадим им сравнительную ха­рактеристику.

Наиболее простой с точки зрения технической реализации является амплитудная модуляция (AM). При амплитудной моду­ляции в соответствии с передаваемыми двоичными сигналами из­меняется амплитуда распространяющегося по линии связи сиг­нала (рис. 4.12,б).

Для передачи АМ сигналов требуется линия связи с полосой пропускания ΔF не менее чем

где В–скорость передачи символов.

При использовании АМ помехоустойчивость системы передачи дискретной информации оказывается низкой. Поэтому этот вид модуляции в современных АСУ получил ограниченное применение.

При частотной модуляции (ЧМ) в соответствии с передаваемыми символами изменяется частота распространяющегося по линии связи синусоидального сигнала. Например, при подаче в линию связи «1» выдается сигнал с частотой f1, а при передаче «0»–сигнал f0.

Т ребуемая полоса пропускания линии связи при передаче частотно-модулированных сигналов составляет величину:

Помехоустойчивость систем передачи дискретной информации при использовании частотной модуляции намного выше, чем при амплитудной модуляции (при больших амплитудах сигнала по сравнению с помехой). Поэтому, несмотря на большую величину требуемой полосы пропускания линии связи, частотная модуля­ция получила в системах передачи дискретной информации боль­шое распространение.

При фазовой модуляции (ФМ) информация о двоичных сим­волах передаваемых сообщений содержится в фазе несущего си­нусоидального колебания. В современных системах передачи информации наиболее широко применяется одна из разновидно­стей фазовой модуляции, именуемая относительной фазовой модуляцией (ОФМ).

Сущность ОФМ состоит в том, что при передаче каждой еди­ницы сообщения фаза несущего колебания меняется на 180° (рис. 4.12, г). При передаче нуля фаза несущего колебания оста­ется прежней.

Относительная фазовая модуляция является наиболее помехо­устойчивой по сравнению с рассмотренными выше видами моду­ляции и, кроме того, требует относительно малой ширины полосы пропускания линии связи:

Недостатком метода относительной фазовой модуляции яв­ляется большая, чем при AM и ЧМ, сложность передающей и приемной аппаратуры.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие основные требования предъявляются к системам передачи дискретной информации и как обеспечивается их вы­полнение?

2. Какие виды модуляции сигналов используются в системах передачи дискретной информации?

3. В чем состоит сущность амплитудной, частотной и относи­тельной фазовой модуляции?

4. Какой из видов модуляции обеспечивает наибольшую поме­хоустойчивость системы передачи дискретной информации?