Дискретная модуляция гармонической несущей

Основные виды дискретной модуляции. Дискретная модуляция является частным случаем модуляции гармонической несущей, когда модулирующий сигнал u_M(t) дискретный. Таким дискретным модулирующим сигналом обычно является первичный сигнал, отображающий символы кодовых комбинаций дискретных сообщений. Согласно ГОСТ 24375-80 дискретную модуляцию называют еще манипуляцией.

Управляя с помощью первичного сигнала параметрами гармонической несущей, можно получить амплитудную, частотнуюифазовую манипуляцию (соответственно АМн, ЧМн и ФМн).

При двоичном коде первичный сигнал принимает два значения: u₁(t)=U_m и u₂(t)=-U_m, которые соответствуют символам 1 и 0. Модулированный сигнал при этом также принимает два значения: s₁(t) и s₂(t). Временные диаграммы различных видов манипуляции показаны на рис. 3.12.

 

 

 

При АМн первичному сигналу u₁(t) соответствует передача несущего колебания в течение времени t_п (посылка), сигналу u₂(t) – отсутствие колебания (пауза), поэтому АМн называют еще манипуляцией с пассивной паузой. При ЧМн несущее колебание с частотой ω₁=ω₀+Δω_Д соответствует сигналу u₁(t), а колебание с частотой ω₂=ω₀-Δω_Д соответствует сигналу u₂(t). Обычно разнос частот ω_2­ - ω₁ выбирают так, чтобы спектры сигналов s₁(t) и s₂(t) мало перекрывали друг друга. При ФМн девиация фазы Δω_Д выбирается равной π/2, т. к. при этом обеспечивается наибольшее различие между сигналами s₁(t) и s₂(t), которые являются противоположными; фаза несущей меняется на 180˚ при каждом переходе от u₁(t) к u₂(t) и наоборот.

 

В настоящее время наряду с ФМн широко применяется относительная фазовая манипуляция (ОФМн), предложенная в 1953 г. Н.Т. Петровичем. При ОФМн фаза несущего колебания изменяется на 180˚ при передаче символов 1 (сигнал u₁(t)) и остается неизменной при передаче символов 0 (сигнал u₂(t)). ОФМн предложена как средство для борьбы с так называемой «обратной работой», которая возникает при приеме ФМн сигналов. Более подробно об этом см. в [1, 2].

Спектры манипулированных сигналов. Для расчета характеристик канала связи, предназначенного для передачи манипулированных сигналов, обычно не требуется знания структуры спектра сигнала; достаточно определить ширину спектра сигнала. В табл. 3.1 приведены соотношения для расчета ширины спектра двоичных манипулированных сигналов. Обозначения в ней следующие: В – скорость модуляции, Бод; Δf_Д – девиация частоты, Гц.

Таблица 3.1. Ширина спектра манипулированных сигналов

Вид манипуляции	АМн	ЧМн	ФМн	ОФМн
Ширина спектра, Гц	2В	2(В+Δfд)	2В	2В

Примечание: Число стандартных импульсов передаваемых в 1с., называется скоростью модуляции В=1/t_и (t_и - длительность посылки). Бод – скорость, соответствующая передаче одного импульса в секунду.