а)
б) Рисунок 2.
Для службового рад╕озв"язку величини ∆Fλ ≅ 3.4 кГц, тод╕ ∆FAM ≅ 6.8 кГц.
а)
б) Рисунок 3.
На рис. 3 а, б показано вид балансно-модульованого коливання ╕ його енергетичний спектр. При балансн╕м метод╕ модуляц╕╖ у спектр╕ сигналу
в╕дсутня состовна несучо╖ частоти. В цьому випадку m=1. Анал╕тичне сп╕вв╕дношення ма╓ вид:
ξ БМ (t ) = Aλ(t )cosω0t (2)
а). Основн╕ параметри АМ коливання.
Середня потужн╕сть модулюючого сигналу:
PСР або Рλ = М {λ2 (t )} - математичне оч╕кування в╕д квадрата моделюючою функц╕╖.
Середня потужн╕сть АМ сигналу:
PАМ = А2 + А2 m2 Pλ . (3)
2
2
Коеф╕ц╕╓нт енергетично╖ ефективност╕ АМ сигналу:
γ АМ2 = 2Р Б = m2 P = m2 , (4)
λ
Р АМ 1 + m2 P m2 + П 2
λ λ
де: РБ - потужн╕сть боково╖ смуги частот;
2 РП╤Кλ 1 - п╕кфактор модулюючого сигналу. Тут прийнято, що
Пλ = =
Рλ Рλ
РП╤Кλ = 1 - нормована величина.
Приклад. При m=0.9 ╕ Пλ2 = 9 ╕з сп╕вв╕дношення (4), ма╓мо: γ АМ2 ≅ 0,08 .
Мале значення енергетично╖ ефективност╕ АМ сигналу ╓ насл╕дком ╕снування несучо╖ ( не несе корисно╖ ╕нформац╕╖) ╕ двох бокових смуг спектра, де одна смуга дублю╓ ╕ншу з точки бачення ╕нформац╕йно╖ корисност╕.
б). Формування ╕ прийом АМ сигнал╕в.
Формування АМ сигнал╕в зд╕йсню╓ться, як правило, у вих╕дних каскадах передаючих пристро╖в методом колекторно╖ (анодно╖), базово╖ (с╕точкою) ╕ колекторно-базово╖ (анодно-с╕точкою) модуляц╕╖.
Для зб╕льшення коеф╕ц╕╓нта модуляц╕╖ m до величини 80-100% використовуються схеми автоматичного регулювання коеф╕ц╕╓нта глибини модуляц╕╖.
Типова схема прийому АМ сигнал╕в наведена на рис.4.
Рисунок 4.
Така схема оптимальна при великому сп╕вв╕дношенн╕ С/Ш. В оптимальн╕й по min середньоквадратично╖ похибки ( СКП) демодулятор АМ сигнал╕в повинен м╕стить систему ФАПЧ генератора опорно╖ (несучо╖) частоту. Не глядячи на низьку завадост╕йкост╕ АМ знаходить достатньо широке використання ╕з-за простоти реал╕зац╕╖ передач╕ ╕ прийому. Використову╓ться у б╕льшост╕ випадк╕в на УКВ.
1.2. Методи формування аналогових сигнал╕в з односмуговою модуляц╕╓ю
(ОМ).
Односмугов╕ сигнали (ОСС) широко використовуються у завантажених д╕льницях частотного д╕апазону. Ма╓ високу енергетичну ефективн╕сть ╕ при╓млимою завадост╕йк╕стю.
а). Види енергетичних спектр╕в ОСС (рис. 5).
Рисунок 5
На рис. 5 позначення спектр╕в приведено зг╕дно класиф╕кац╕╖ МККР.
б). Анал╕тичний вираз для ОСС.
Нехай електричний сигнал пов╕домлення ма╓ вигляд:
λ(t ) = V (t ) cosϕ(t ),
де: V (t ) ╕ ϕ(t ) - ампл╕туда ╕ фаза електричного сигналу пов╕домлення.
Для отримання ОСС можливо використовувати сп╕вв╕дношення для болансно-модулю╓мого сигналу:
ξ БМ (t ) = A ⋅V (t ) cosϕ(t )cosω0t = A2 V (t ) cos[ω0t + ϕ(t )]+ A2 V (t ) cos[ω0 t − ϕ(t )].
Для односмугового сигналу (рис. 5, АЗУ) однобокова смуга частот спектра подавля╓ться, тод╕:
ξОСС (t ) = А V (t ) cos[ω0t + ϕ(t )] = A V (t ) cosϕ(t )× cosω0 t − A V (t ) sin ϕ(t )sin ω0 = A λ(t )cosω0t −
2 2 2 2
A (5
λ)(t )sin ω0t
−
2
в). Методи формування ОСС.
Сп╕вв╕дношення (5) може бути основою фазокомпенсац╕╖ного метода формування ОСС (рис. 6).
В схем╕ (рис. 6) λ (t ) форму╓ться ╕з λ(t) з допомогою дискретного фазообиртателя.
Окр╕м фазокомпенсац╕╖ного методу ╕снують ╕ ╕нш╕, наприклад, ф╕льтровий.
У випадку несум╕сност╕ несучих частот ПРД ╕ ПРМ (синхрон╕зм) за рахунок д╕╖ дестаб╕л╕зуючих фактор╕в (наприклад , вплив ефекту Допплеру, що особливо проявля╓ться при зв "язку ЛН). В цьому випадку з передаючо╖ сторони випром╕ню╓ться п╕лот-сигнал ( коливання частково подавлено╖ несучо╖) пост╕йно або пер╕одично.
Рисунок 6.
г). Схема приймача ОСС з п╕лот-сигналом приведена на рис. 7.
Рисунок 7.
Демодуляц╕я зводиться до л╕н╕йного переносу частотного спектра "униз" на нове значення несучо╖ f0 = 0 .
У склад╕ схеми встановлення несучо╖ звичайно ма╓ться система ФАПЧ, яка п╕дстрою╓ генератор опорних коливань по п╕лот-сигналу. Така схема наближа╓ться до оптимально╖ ╕ дозволя╓ дибиться високо╖ завадост╕йкост╕.
1.3. Характеристика та методи формування ЧМ сигнал╕в.
Енергетичн╕ характеристики ╕ завадост╕йк╕сть можливо значно пол╕пшити використовуючи нел╕н╕йн╕ (улов╕) види модуляц╕╖ - частотну ╕ фазову. Найб╕льше розповсюдження для передач╕ аналогових сигнал╕в найшла частотна модуляц╕я (ЧМ) ╕з-за простоти реал╕зац╕╖ прийому. Використову╓ться переважно у д╕апазон╕ УКХ (потребу╓ться д╕апазон з великою частотною ╓мн╕стю).
Нехай моделюючий сигнал ма╓ вигляд λ(t) = V (t)cosϕ(t), а модулю╓ме ВЧ коливання ξ0 (t ) = A0 cosω0t . Початкову фазу ВЧ коливання покладемо р╕вну нулю, т. ϕ0 = 0 . Митт╓ва частота визнача╓ться сп╕вв╕дношенням
ω(t ) = ω0 + kV (t ) cosϕ(t ), де k - коеф╕ц╕╓нт пропорц╕йност╕ тобто по закону
модулюючо╖ функц╕╖ зм╕ню╓ться частота ВЧ коливання. Фаза цього коливання дор╕вню╓:
Φ(t ) = ∫t ω(t )dt = ω0 t + k ∫t V (t ) cosϕ(t )dt .
0 0
Тод╕ анал╕тичний вираз ЧМ сигналу визнача╓ться сп╕вв╕дношенням:
ξЧМ (t ) = A0 t (6)
cos ω0t + k ∫V (t ) cosϕ(t )dt .
0
Якщо модулююча функц╕я зм╕ню╓ться по гармон╕чному закону, тобто λ(t ) = V cos Ψt , тод╕