8

Спутниковые и радиорелейные системы передачи
Тема 8. Цифровые радиорелейные линии	назад \| содержание \| вперед

8.5.1. Двухпозиционные методы модуляции

В настоящее время набольшее распространение в низкоскоростных ЦРРСП получили такие методы модуляции, как двухпозиционная ЧМ и относительная фазовая модуляция ОФМ. ОФМ (иногда употребляется название – фазоразностная модуляция) была предложена Н.Т. Петровичем в 1954г. Кроме того, с целью устранения из спектра модулированного сигнала в.ч. составляющих и формирования “компактного” спектра применяется частотная манипуляция с минимальным сдвигом.

Фазовая модуляция

Во всех вариантах фазовой модуляции используется относительное кодирование цифрового сигнала (ЦС) перед его подачей на модулятор и относительное декодирование после демодуляции. Это необходимо для устранения явления “обратной работы” – изменения полярности сигнала на выходе демодулятора при случайном изменении фазы опорного колебания на 180º.

В наиболее простом случае двухпозиционной ОФМ, имеющей два возможных значения начальной фазы - 0º и 180º, структурная схема модулятора имеет вид, показанный на рисунке 8.4 а.

При поступлении ЦС на вход триггера T, работающего в счетном режиме, очередного символа “1” триггер изменяет свое состояние на противоположное, что вызывает изменение знака несущего колебания после перемножения, то есть процесс ОФМ.

Математический переход от абсолютного кода к относительному записывается в виде:

где и - смежные двоичные символы цифрового сигнала в относительном коде;

- очередной двоичный символ в абсолютном (исходном) коде.

Процесс формирования сигнала ОФМ показан на рисунке 8.4 б, где для простоты на одном тактовом интервале показан один период несущей (опорной) частоты.

Частотная манипуляция

В ЦРРЛ применяются несколько разновидностей частотной манипуляции. Простейшей из них является двухпозиционная ЧМ; при которой символу “0” соответствует частота

, а символу “1” – частота

Существует два различных способа ЧМ в ЦРРЛ: ЧМ с разрывом фазы несущего колебания (когда манипуляция осуществляется путем коммутации независимых генераторов колебаний с частотами

) и ЧМ без разрыва фазы (когда манипуляция осуществляется при помощи частотного или фазового модулятора). ЧМ сигнал с разрывом фазы может быть представлен как сумма двух АМ сигналов (одного с частотой

, другого – с частотой

). Ширина спектра такого сигнала равна ширине спектра АМ сигнала плюс величина

ЧМ сигнал без разрыва фазы имеет более компактный спектр и создает меньший уровень внеполосных излучений.

Сравнение видов модуляции при BER=10^-6 проведем по отношению сигнал /шум на входе приемника

где Р_с - средняя мощность сигнала, N₀ – спектральная плотность мощности шума на входе приемника; B – полоса частот, численно равная скорости передачи двоичных символов.

Значения h, полученные для различных видов модуляции путем изменения при фиксированных B и BER, приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Сравнительные характеристики методов модуляции

Метод передачи и способ приема	Поз.	Полоса Найквиста^*	h, дБ	Особенности метода
АМ с двумя боковыми. Детектирование огибающей	2	B	17	Простой
ФМ, когерентное детектирование	2	B	10,5	Сравнительно простой, неэкономичный по полосе
	4	B/2	10,5	Сложный, экономичный по полосе
	8	B/3	13,8	Усложненный, экономичный по полосе
ЧМ, детектирование на дискриминаторе	2	B	13,4	Простой, неэкономичный по полосе

Полоса Найквиста^* - полоса, численно равная половине интервала между первыми “нулями” спектра сигнала относительно несущей.

В качестве примера на рисунке 8.5 приведены спектры сигналов AM, ОФМ, ЧМ. В табл.8.1 обозначено Поз. -число уровней манипуляции.

назад | содержание | вперед