Модуляция Сигнала

При цифровом способе приема для устранения влияния квадратурной составляющей сигнал стробируют в моменты времени, когда она равна нулю. Эти моменты известны и определяются устройством синхронизации. Частота несущей несущественно превосходит частоту модуляции.

В отличие от аналогового канала связи, в котором качество речи снижается (приблизительно) пропорционально отношению сигнал/шум, в цифровом канале наблюдается пороговый эффект. Здесь качество речи на значительном интервале отношений сигнал/шум практически остается постоянным, но при достижении порогового значения резко ухудшается. Внеполосные излученияопределяются как мощность нежелательных излучений вблизи несущей частоты (в соседних каналах связи). Уровень этих излучений, в основном, определяется видом модуляции, формой радиоимпульса, линейностью передатчика и другими параметрами. При этом способе кодирования требуются дополнительные меры по борьбе с длинными последовательностями одинаковых пар бит, так как при этом сигнал превращается в постоянную составляющую.

Фазовая Модуляция

Так, нарушение строгого чередования полярности сигналов говорит о ложном импульсе или исчезновении с линии корректного импульса. Сигнал с некорректной полярностью называется запрещенным сигналом . При использовании синусоид в качестве несущего сигнала результирующий код обладает свойством самосинхронизации, так как изменение амплитуды несущей частоты дает возможность приемнику определить момент появления входного кода. На рисунке ниже приведены временные диаграммы несущего и модулирующего сигналов, а также результирующего частотно-модулированного сигнала.

Амплитудная модуляция сигнала - модуляция сигнала, изменяющая амплитуды несущей. При амплитудной модуляции высокий потенциал соответствует "единице", низкий - "нулю". Частотная модуляция (ЧМ) — вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания. Испытания рекомендуемого в стандарте TETRA речепреобразующего устройства в канале с ошибками показали, что приемлемое качество воспроизведения речи сохраняется до значений предельной вероятности ошибки на бит 4%. Относительно этого значения при различных условиях распространения сигнала задана чувствительность базовой и мобильной радиостанции для речевого канала (TCH/S) (см. таблицу 6).

Процесс оценки зоны обслуживания состоит из нескольких этапов. Стандарт предусматривает деление передатчиков на классы, в рамках которых устанавливаются основные требования. Для базовой станции предусмотрено 10 классов, для подвижной - 4. Траектория движения вектора при π/4-DQPSK модуляции случайной последовательностью дибитов. На следующем этапе в соответствии со структурной схемой в функциональных преобразователях вычисляются квадратурные компоненты комплексной огибающей сигнала. При цифровом кодировании дискретной информации применяют потенциальные и импульсные коды.

Такой код обладает отличными самосинхронизирующими свойствами, но постоянная составляющая, может присутствовать, например, при передаче длинной последовательности единиц или нулей. Кроме того, спектр у него шире, чем у потенциальных кодов. Так, при передаче всех нулей или единиц частота основной гармоники кода будет равна N Гц, что в два раза выше основной гармоники кода NRZ и в четыре раза выше основной гармоники кода AMI при передаче чередующихся единиц и нулей.

При данном типе модулирования получаемый сигнал имеет достаточно широкий спектр, потому что фаза оборачивается на 180 градусов. При ФИМ амплитуда полезной составляющей мала и зависит от частоты. При приеме цифрового сигнала опорное напряжение имеет два устойчивых состояния фазы со сдвигом на 180°.

Модуляция Сигнала

Трехсигнальная избирательностьхарактеризует качество приемника при воздействии на него двух и более помех с определенным соотношением несущих частот относительно частоты настройки. Трехсигнальная избирательность радиоприемника стандарта TETRA должна быть не хуже -47 дБм. Двухсигнальная избирательностьзадает максимально допустимую мощность помехи, расположенной на соседних каналах приема, которая не приводит к существенному ухудшению чувствительности приемника.

Однако из 32 возможных комбинаций сигнала задействовано только 16, так как разрешенные значения амплитуд у соседних фаз отличаются. Это повышает помехоустойчивость кода, но вдвое снижает скорость передачи данных. Другим решением, повышающим надежность кода за счет введения избыточности, являются так называемые решетчатые коды. В этих кодах к каждым четырем битам информации добавляется пятый бит, который даже при наличии ошибок позволяет с большой степенью вероятности определить правильный набор четырех информационных битов. Квадратурная модуляция и квадратурные сигналы широко используются в системах связи.

• Модуляция является основополагающей процедурой в электронных системах связи.
• Амплитудная модуляция — самый древний способ передачи голоса и звуков по радио (1906 год).
• Для передачи сигнала по радиоканалу стандарт TETRA предлагает использовать дифференциальную квадратурную фазовую модуляцию со сдвигом символов π/4 (международное обозначение - π/4-DQPSK).
• Поднимался вопрос о переводе на ОБП и радиовещания, однако это потребовало бы замены всех радиовещательных приёмников на более сложные и дорогие, поэтому не было осуществлено.
• Параметры радиоприемника должны сохранять свое значение при увеличении входного сигнала до -45 дБм при динамических условиях распространения сигнала и до -20 дБм при статических.
• Если не указано иное, содержание этой страницы доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» 4.0, а примеры кода – по лицензии Apache 2.0.

Единицей девиации частоты является герц , а также кратные ему единицы. Еще в 1915 году метод однополосной модуляции изобрел Джон Карсон. Однако, при всей выгоде, повсеместное применение в радиосвязи однополосной модуляции тормозилось техническими проблемами, в те времена еще не могли построить достаточно стабильный по частоте опорный генератор. Ведь для работы в SSB необходима частота с точность 5-10 Гц, в то время как для амплитудной модуляции достаточно 1-2 кГц. Только с развитием методов автоматической подстройки частоты ОП и гетеродина однополосная модуляция получила широкое развитие.

Импульсная Модуляция

Критерии выбора параметров этих фильтров отличаются от принятых в аналоговых системах. Затем в накапливающем сумматоре, состоящем из линии задержки на длительность дибита и сумматора, происходит суммирование изменений фазы, в результате чего формируется фаза сигнала φi. 3 показана комплексная плоскость с отображением возможных позиций фазы.

Для модуляции несущей выбираются даже устаревшие типы модуляции, например амплитудная или частотная. Модуляция является основополагающей процедурой в электронных системах связи. Модулирующий сигнал может быть аналоговым (голос или музыка) или цифровым (поток битов).

Демодуляция сигнала АМ достигается путем смешивания модулированного сигнала с несущей той же самой частоты, что и на модуляторе. Изначальный сигнал затем получают, как отдельную частоту (или полосу частот) и его можно отфильтровать от других сигналов. При использовании SSB-SC несущая для демодуляции генерируется на месте и она может не совпадать каким либо образом с частотой несущей на модуляторе. Небольшая разница между двумя частотами является причиной несовпадения частот, что присуще телефонным цепям. 1 показан вариант модуляции, в котором используется 8 различных значений фазы и 4 значения амплитуды.

Модуляция

Эти особенности с учетом высокой стоимости радиочастотного спектра в современных условиях создают веские предпосылки для широкого применения данного вида модуляции. Рассмотрим процессы модуляции и демодуляции сигнала в системе TETRA более подробно. Ний, медленное по сравнению с периодом колебаний изменение амплитуды, частоты или фазы колебаний по определённому закону. Соответственно различаются амплитудная модуляция, частотная модуляция и фазовая модуляция (рис. 1). Скорость изменения амплитуды, частоты или фазы должна быть достаточно малой, чтобы за период колебания модулируемый параметр почти не изменился. Устройство формирования (УФ) передатчика (ДОУФ) осуществляет разделение последовательности нечетных и четных разрядов кодовых комбинаций, поступающих от источника информации на два подканала.

Прием сообщений осуществляется также с использованием двух ступеней детектирования. Вторая ступень детектирования обеспечивает восстановление передаваемого сообщения. Значение коэффициента выигрыша зависит от вида модуляции на обеих ступенях. Широкое распространение находит двухступенчатая модуляция. Передаваемым сообщением модулируется при этом так называемое поднесущее колебание. Привлекают внимание такие виды двухступенчатой модуляции, как АМ-АМ; АМ-ЧМ; ЧМ-ЧМ; ЧМ-АМ; ФМ-AM; КИМ—ФМ и др.

Статья посвящена самым компактным осциллографам АКТАКОМ серии ADS-204x, которые по своим размерам сравнимы с обычным мультиметром и могут с полным основанием считаться «карманными» осциллографами. Несмотря на небольшие размеры, эти приборы представляют собой полноценные 2-канальные осциллографы, немного уступающие по характеристикам аналогичным настольным моделям. До 31 декабря 2021 года на радиочастотные генераторы сигналов Актаком ADG-4522, ADG-4512, ADG-4502 действуют специальные цены. Альтернатива частотному уплотнению FDM - временнОе уплотнение TDM.

Двукратная Относительная Фазовая Манипуляция Дофм

Носителем так же, как и в случае аналоговой модуляции является колебание. Метод MSK иногда рассматривают как метод квадратурной фазовой манипуляции со смещением, но с заменой прямоугольных модулирующих импульсов длительности полуволновыми отрезками синусоид и косинусоид. В цифровой сотовой связи известна также квадратурная фазовая манипуляция (Quadrature Phase Shift Keying - QPSK), минимальная манипуляция (Minimum Shift Keying – MSK) и т.п. Обработка сигналов может осуществляться аналоговыми и дискретными методами. Функциональная схема квадратурного модулятораКак упоминалось, составляющая i управляет синфазной (косинусоидальной) компонентой, а q отвечает за квадратурную компоненту (синус). Эту схему можно реализовать и программно, и аппаратно либо комбинированным методом.

Рфм Относительная Фазовая Манипуляция

Принцип разделения сигнала на цифровые потоки I и Q применяется в большом количестве систем связи. Благодаря своей гибкости он де-факто стал стандартным методом модуляции. Векторная диаграмма является наглядным способом представления модулированного сигнала путем разложения на синфазную и квадратурную компоненты .

Из рисунка видно, что возможны 8 положений вектора с фазовыми углами кратными, π/4. Амплитудно-частотная характеристика канала тональной частоты. Индекс модуляции – отношение девиации частоты к частоте модулирующего сигнала.

Есть разные принципы модуляции, некоторые из которых рассмотрим ниже. Самым древним методом модуляции можно назвать прерывание несущей частоты, которое использовалось в телеграфах. Этот метод, конечно, нельзя назвать в полной мере модуляцией, но тем не менее о нем нельзя не упомянуть в данной теме.

Поэтому перед модуляцией спектр сигнала преобразуют в область частот более высоких, чем несущая частота. — частота изменения информационного параметра синусоиды, которая совпадает со скоростью передачи данных при использовании двух уровней амплитуды (рис. 2, б). В зависимости от характеристик выходного фильтра возможно формирование фазоманипулированных колебаний, содержащих обе боковые полосы, с одной боковой полосой, с частичным подавлением одной боковой полосы. В УПС приемника содержится входной полосовой фильтр (ПФ), ограничитель амплитуды (ОГР), фазовый детектор (ФД), устройство формирования опорного напряжения (УФОН), выходной фильтр нижних частот (ФНЧ), выход-устройство (ВУ).

В случае синусоидального модулирующего (информационного) сигнала, результаты частотной и фазовой модуляции совпадают. В аналоговой технике фазовая модуляция используется реже, чем частотная, поскольку требует более сложного преобразования при приеме. Кроме потенциальных кодов в сетях используются и импульсные коды, когда данные представлены полным импульсом или же его частью - фронтом. Наиболее простым случаем такого подхода является биполярный импульсный код, в котором единица представлена импульсом одной полярности, а ноль - другой.

Сущность Импульсных Методов Модуляции

Этот способ модуляции не требует сложных схем в модемах и обычно применяется в низкоскоростных модемах, работающих на скоростях 300 или 1200 бит/с. Этот канал передает частоты в диапазоне от 300 до 3400 Гц, таким образом, его полоса пропускания равна 3100 Гц. Хотя человеческий голос имеет гораздо более широкий спектр - примерно от 100 Гц до 10 кГц, - для приемлемого качества передачи речи диапазон в 3100 Гц является хорошим решением.

Итак, модуляция амплитуды и фазы несущей является удобным и гибким способом получения модулированной несущей. Тем не менее, частотная модуляция не уходит на второй план, продолжая активно использоваться в системах широковещательного радио и систем наземной мобильной связи. Рассмотрим, как выполнить частотную модуляцию с помощью квадратурного модулятора. В цифровых системах радиосвязи используются специальные виды модуляции, отличающиеся от аналоговых видов. TETRA – одна из первых цифровых транкинговых систем связи, поэтому представляет интерес рассмотреть процессы модуляции и демодуляции сигнала в данной системе более подробно.