Канал связи

Помеха

Uo{t)

Рис. 12.5. Дискретный канал с ФМ

счет его затухания при прохождении через канал. Обычно усилитель выполняет дополнительную функцию - функцию ограничения сигнала по уровню (УО). При этом удается обеспечить постоянство уровня сигнала на входе фазового демодулятора (ФД) при изменении уровня сигнала на входе приемника в довольно широких пределах. В фазовом демодуляторе ФД принимаемый фазомодулированный сигнал сравнивается по фазе с эталонным сигналом, который называют обычно опорным. Последний должен совпадать как по частоте, так и по фазе с несущей на передаче. Если принимаемый сигнал UJS) на единичном интервале совпадает по фазе с опорным, то выносится решение о том, что передавалась 1. Если же фазы принятого и опорного сигнала отличаются на 180°, то делаем вывод о том, что передавался 0.

Одна из основных проблем при демодуляции ФМ-сигнала - проблема получения опорного напряжения. В качестве опорного напряжения можно использовать: напряжение вьюокостабильного местного генератора (см. рис. 12.5); пилот-сипнал, передаваемый от передатчика по специальному узкополосному каналу; напряжение, выделяемое из принимаемого рабочего сигнала 1/ф (f).

Даже при выборе достаточно стабильного местного генератора его частота будет отличаться от частоты несущей, что приведет к накапливанию расхождения по фазе несущей и опорного напряжения. Если расхождение по фазе несущей и опорного напряжения достигнет 180°, то все элементы принимаются наоборот (О вместо 1 и 1 вместо 0), или, как говорят, появится обратная работа . Не останавливаясь далее на остальных

Таблица 12.4. Правило формирования ОФМ-си гнала

Примечание. Отсчет фазы (Дф) ле-редаваемого сигнала осуществляется относительно предыдущего сигнала.

методах получения опорного напряжения, которые более подробно рассмотрены в работе [5] (см. гл. 10), заметим, что возможность обратной работы - это недостаток не конкретного способа получения опорного напряжения, а фазовой модуляции или, как ее иначе на-

зывают, абсолютной фазовой модуляции для того, чтобы подчеркнуть ее отличие от относительной фазовой модуляции.

Относительная фазовая (фазоразностная) модуляция. При относительной фазовой модуляции (ОФМ) явление обратной работы отсутствует, но достигается это ценой некоторого снижения помехоустойчивости. При ОФМ сигнал формируется в соответствии с табл. 12.4.

Отличие табл. 12.4 от табл. 12.3 заключается в том, что отсчет передаваемого сигнала (Лф) при ОФМ осуществляется не относительно фазы несущей, а относительно фазы предыдущего сигнала. Так, при передаче элемента О передаваемый сигнал должен иметь сдвиг относительно предыдущего на 180° (рис. 12.6). Так как для первого единичного элемента нет предыдущего, то фаза соответствующего ему сигнала 1/ф (Г) может быть произвольной. Прием начнем со второго элемента, для которого опорным является первый.

Чаще всего в качестве фазового модулятора при ОФМ используется такое же устройство, как и при абсолютной фазовой модуляции. Тогда для получения на выходе модулятора сигнала вида, изображенного на рис. 12.7, б, исходный сигнал, прежде чем подать его на модулятор, необходимо перекодировать (см. рис. 12.7, е). Временные диаграммы, иллюстрирующие процесс получения ОФМ-сигнала, представлены на рис. 12.7.

Информация о виде переданного единичного элемента заключена в разности фаз /-го и (/-1)-го ОФМ-сигнала. Следовательно, извлечь эту информацию можно, сравнивая фазу /-го и (/-1)-го ОФМ-сигнала в фазовом демодуляторе (рис. 12.8). Для задержки сигнала на время, равное длительности единичного интервала, применяется элемент памяти ЭП. Схема, представленная на рис. 12.8, осуществляет автокорреляционный (некогерентный) прием. Иногда такой метод приема называют методом сравнения фаз . Скачок фазы

Рис. 12.6. Передатчик ОФМ-сигнала

Рис. 12.7. Формирование ОФМ-сигнала

* ПФ

ПКУ,

Uc{t)

Рис. 12.8. Прием ло слособу сравнения фаз

Рис. 12.9. Прием по способу сравнения полярностей

опорного напряжения на 180° вызовет одиночную ошибку, а не поток ошибок, как при абсолютной фазовой модуляции.

Если для приема использовать фазовый демодулятор, на который подается когерентное опорное напряжение, то после решающего устройства будем иметь сигнал, совпадающий (при отсутствии ошибок) с перекодированным на передаче. Такой сигнал нуждается в обратном перекодировании. Структурная схема такого приемника изображена на рис. 12.9. Здесь осуществляется корреляционный (когерентный) прием, называемый иногда методом сравнения полярностей . Сравнение полярностей осуществляется в перекодирующем устройстве приема ПКУ пр. Если полярности (/- 1)-го и /-го элементов совпадают, то на выходе ПКУпр в качестве /-го элемента выдается 1. Если полярности (/- 1)-го и /-го элементов разные, то на выходе ПКУпр вьщается 0.

Очевидно, что /-й элемент на выходе ПКУпр будет воспроизведен неправильно, если на его входе исказился (/-1)-й или /-й элемент. Вероятность появления неправильного элемента на входе ПКУпр Рош = = Рфм. так как тогда вероятность неправильного приема

/фм=2рош(1-Рош)Рфм- (12.14)

Обычно Рош 10 , тогда = 2рф .

При автокорреляционном приеме в ФД происходит сравнение по фазе /-Г0 и (/ - 1 )-го зашумленных сипналов, что приводит к увеличению вероятности неправильного приема по сравнению с корреляционным, при котором в ФД сравнивается по фазе зашумленный сигнал с чистым опорным напряжением.

Относительная фазовая модуляция используется в модемах, разработанных по рекомендациям МСЭ-Т V.26 для работы со скоростью 1200 бит/с; для работы со скоростью 2400 бит/с применяется многопозиционная (двукратная) относительная фазовая модуляция.

Многопозиционная фазовая и амплитудно-фазовая модуляция. Последний вид модуляции называют еще квадратурной амплитудной модуляцией (QAM - Quadrature Amplitude Modulation).