21.4 Двоичная фМн

Различают абсолютную ФМн и относительную ФМн (ОФМн; differential PSK – DPSK).

При ФМн информация вкладывается в абсолютное значение фазы сигнала, т.е. смещение фазы модулированного сигнала относительно фазы несущего колебания. При ОФМн фазу сигнала отсчитывают от фазы предыдущего элемента сигнала.

При двоичной ФМн (BPSK) передаче 1 соответствует отрезок гармонического колебания, совпадающего по фазе с несущей, а передаче 0 - отличающегося по фазе на 180°, т.е. фаза меняется на 180° при каждом переходе от 1 к 0 и наоборот.

Р

t

исунок 21.6 – Временная диаграмма модулирующего и ФМн сигналов.

ФМн сигнал можно представить в виде суммы двух АМн сигналов, для получения первого из которых используется несущая , а второго - . Спектр амплитуд ФМн сигнала содержит те же составляющие, что и спектр АМн сигнала, кроме составляющей с частотой несущей (она исчезает, когда символы 1 и 0 появляются с равной вероятностью). Амплитуды боковых составляющих примерно в два раза больше. При передаче реальных кодовых слов амплитуда составляющей с частотой несущей не равна нулю, но будет значительно ослаблена.

Рисунок 21.6 – Спектр ФМн сигнала.

При ОФМн символ 0 передается отрезком гармонического колебания с начальной фазой предшествующего элемента сигнала, а символ 1 – таким же отрезком с начальной фазой, отличающейся от начальной фазы предшествующего элемента на 180° (фаза изменяется при передаче символов 1), или наоборот (фаза изменяется при передаче символов 0). При ОФМн передача начинается с посылки одного не несущего информации элемента, который служит опорным сигналом для сравнения фазы последующего элемента.

Рисунок 21.7 – Временная диаграмма модулирующего и ОФМн сигнала.

Спектр ОФМн сигнала подобен спектру ФМн сигнала.

ФМн сигнал имеет такую же полосу частот, как АМн сигнал:

.

ФМн была разработана в начале развития программы исследования дальнего космоса и сейчас широко используется в коммерческих и военных системах связи.

22 Импульсная модуляция

22.1 Виды импульсной модуляции

Импульсная модуляция – модуляция несущего колебания в виде периодической последовательности импульсов одинаковой формы (обычно прямо­угольных) аналогового модулирующим сигналом.

Импульсная несущая характеризуется четырьмя па­раметрами: амплитудой , длительностью , частотой следова­ния (период следования импульсов выбирается по теореме Котельникова) и фазой импульсов (рисунке 22.1, а). Изменяя их по закону передаваемого сигнала, получают че­тыре основных вида импульсной модуляции:

- амплитудно-импульсную (АИМ) - изменяется амплитуда им­пульсов (рисунке 22.1, в). АИМ сигналы подразделяются на два вида: сигнал первого рода (АИМ-1) – вершина импульсов повторяет закон изменения информационного сигнала - и сигнал второго рода (АИМ-2) – вершина импульсов остается плоской;

- частотно-импульсную (ЧИМ) - изменяется частота следова­ния импульсов (рисунке 22.1, г);

- широтно-импульсную или длительно-импульсную (ШИМ или ДИМ) - изменяется ши­рина (длительность) импульсов (рисунке 22.1, д). Различают одностороннюю (длительность импульсов изменяется по фронту или по срезу) и двухстороннюю ДИМ (длительность импульсов изменяется одновременно по фронту и по срезу);

- фазово-импульсную (ФИМ) - импульсы сдвигаются относи­тельно тактовых точек, которые могут совпадать с началом, серединой или концом импульсов несущей (на рисунке 22.1, е отмечены кружками).

Р

д)

исунок 22.1 – Виды импульсной модуляции:

а) несущая последовательность прямоугольных импульсов;

б) модулирующий сигнал;

в) амплитудно-импульсно-модулированный сигнал;

г) частотно-импульсно-модулированный сигнал;

д) широтно-импульсно-модулированный сигнал;

е) фазо-импульсно-модулированный сигнал.