КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Фазовая манипуляция
Сочетание методов многоуровневой передачи с фазовой манипуляцией Несмотря на более высокую скорость передачи информации, достигаемую благодаря повышенной информационной емкости символа, многоуровневая передача в чистом виде не применяется. Выше уже было отмечено, что помехи и шумы в канале, а также ограничения на уровень сигнала в усилителях воздействуют, прежде всего, на амплитуду. Поэтому рассматриваемый способ не нашел применения. Однако, в сочетании с другими способами (в частности, с частотными манипуляциями) он дает высокий эффект и хорошую помехоустойчивость. Наибольшее распространение получило сочетание многоуровневой передачи с фазовой модуляцией. (Модуляция — это процесс изменения параметров несущей частоты (амплитуды, частоты, фазы); манипуляция — это процесс воздействия на параметры несущей частоты цифровым сигналом.) Это позволило резко расширить полосу пропускания на абонентском участке. Ниже рассмотрен один из таких способов — фазовая манипуляция. Фазовая манипуляция преобразует информацию путем воздействия на фазу частотного сигнала. Например, в простейшем случае передачи отдельных бит (рис. 29) при переходе от 0 к 1 фаза меняется на 180°. В ситуации, показанной на рис. 29, а, единице соответствует положительный период в начале цикла, а нулю — отрицательный.
Рис. 29. Примеры фазовой манипуляции для случаев: а) 2-ФМ б) 4-ФМ
При способе фазовой манипуляции 4-ФМ (рис. 29, 6) сдвиг по фазе составляет 45°, при этом он кодируется следующим образом: для 11 — сдвиг +45° (π/4); для 10 — сдвиг +135° (З π /4); при 00 — сдвиг +225° (-З π /4); при 01 — сдвиг 315° (-π /4). Фаза определяется с помощью измерения значения косинусоидального сигнала в начале периода.
Слева на рисунках показаны круговые диаграммы синусоидального сигнала (на рис. 29, б сигнал показывает значения косинуса, и потому сдвинут на 90°). Изменение значения синусоидального сигнала сопоставляется со значением, изображаемым на круге. При этом с изменением времени воображаемый вектор (радиус, помещенный в центр круга) вращается против часовой стрелки. Точка на круге показывает значение синусоидального сигнала в данный момент времени. Нижняя точка на круге соответствует минимальному отрицательному значению амплитуды и сопоставляется с дискретной единицей, а высшая точка соответствует максимальному значению и отождествляется с дискретным нулем. Для диаграммы, показывающей четырехкратный сдвиг фазы, намечены 4 точки. В отличие от амплитудной модуляции, фазовая манипуляция менее подвержена воздействию на уровень передачи (влиянию на амплитуду) и частоту. Она наиболее приспособлена к передаче многоуровневых сигналов, которые, как следует из предыдущего раздела, позволяют повысить скорость передачи информации, не повышая линейную скорость в канале. Однако на нее сильно влияют индуктивные и емкостные параметры кабеля. Например, уже упомянутые пупиновские катушки, улучшая параметры обычного сигнала, вносят искусственную индуктивность, которая, в свою очередь, влияет на сигналы, уплотненные с помощью фазовой манипуляции. Форма модулированного сигнала при фазовой манипуляции определяется формулой:
где = 2π/п — величина, на которую отличаются фазы соседних сигналов; тn — симметричный n-уровневый сигнал в виде импульсов постоянного тока без возвращения к нулю, а значения уровней равны ±1, ±3 и т.д. Последнее выражение легко приводится к виду: Формула позволяет свести процесс фазовой манипуляции к комбинации амплитудной модуляции двух последовательностей сигналов.
Представление синусоидального колебания как линейной комбинации синусоидального и косинусоидального колебаний с нулевой начальной фазой называется квадратурным представлением. Функции совф иэтф для каждого такта передачи сигнала являются постоянными, т.е. играют роль коэффициентов, принимающих значения в соответствии с уровнем сигнала. Функции и играют роль несущих частот, сдвинутых на 90°. При сложении двух амплитудно-модулированных сигналов получается одна функция с фазовой модуляцией. Косинусоидальные сигналы обычно называют сигналами «в фазе» или «В-сигналами», а синусоидальные — сигналами «в квадратуре» или «К-сигналами». Структурная схема фазового модулятора (ФМ), построенного по этому принципу, показана на рис. 30.
Рис. 30 Обобщенная схема фазового модулятора: MB(t) — В-сигнал; Mk(t) — К-сигнал
Дата добавления: 2014-01-13; Просмотров: 741; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |