Фазовая модуляция

Фазовую модуляцию можно рассматривать как разновидность частотной модуляции. При фазовой модуляции изменяется фаза высокочастотного колебания.

В качестве переносчика сообщений может использоваться периодическая последовательность радиоимпульсов, которая характеризуется амплитудой, длительностью, частотой следования импульсов, положением импульсов во времени относительно положения импульсов немодулированной последовательности, то есть фазой импульсов.

Изменяя один из перечисленных параметров, можно получить четыре основных вида импульсной модуляции: амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ), частотно-импульсную модуляцию (ЧИМ), фазоимпульсную модуляцию (ФИМ), модуляцию импульсов по длительности (ДИМ). Импульсные виды модуляции широко используются в многоканальных радиорелейных и тропосферных линиях связи.

Рассмотренные виды передач в настоящее время являются простейшими, незащищенными от радиоперехвата с целью получения доступа к информации, а каналы связи имеют низкую пропускную способность и помехозащищенность.

В настоящее время ведущая роль принадлежит цифровым видам связи. В общем случае, любой сигнал может быть преобразован последовательность дискретных сигналов – электрических импульсов постоянного тока (цифровую форму), закодирован кодовыми комбинациями (зашифрован), сжат и передан по каналу связи. На приемном пункте производится обратное преобразование и восстановление сигнала, включая исправление обнаруженных ошибок. Рассмотрим вариант построения канала цифровой системы радиосвязи (рис.2.2.1.7).

Рис.2.2.1.7. Принцип построения передающего канала цифровой связи

Первый шаг в превращении аналогового сигнала в цифровой связан с его дискретизацией. При непрерывном способе передачи передаются любые мгновенные значения сигналов, а при дискретном - только некоторые, определенным образом выбранные. Процесс замены непрерывного сигнала дискретным называется квантованием. Обычно применяется одновременное квантование по времени и по уровню с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Третьим этапом в преобразовании аналогового сигнала является кодирование, целью которого ставится обеспечить выполнение лучших условий передачи сигнала по каналу связи или переработки его той или иной системой. Чтобы уменьшить объем передаваемых данных (в 2–5 раз при сжатии без потерь и в десятки раз при сжатии с потерями, где это допустимо) применяется сжатие (компрессия) сигнала. Процесс сжатия осуществляет обработку символов сообщения и перевод этих символов в некоторые коды, при которых объем данных уменьшается.

С помощью кодера канала (модема) информация может подвергаться помехоустойчивому кодированию, а путем применения специальных добавочных (проверочных) кодов защищаться на приемном конце от ошибок путем обнаружения их и устранения.

Существует большое количество алгоритмов сжатия и кодирования, как общедоступных, так и применяемых только исключительно военными и дипломатическими службами. Алгоритмы преобразования аналоговых сигналов и их обработка в цифровой форме в общем случае определяются видом сигнала (текст, речь, музыка, изображение, форма колебаний), уровнем секретности (закрытие канала от доступа к информации), принадлежности и назначения канала связи и прочее. На приемном конце по переданным кодам или известным алгоритмам происходит обратное преобразование сигнала.

Важное место в решении проблемы повышения помехозащищенности радиосвязи принадлежит способу программной перестройки рабочих частот (ППРЧ). К радиолиниям с ППРЧ относятся такие, у которых в процессе передачи одного сообщения происходит многократное скачкообразное изменение рабочей частоты, причем смена частот осуществляется по псевдослучайному закону. Это затрудняет противодействующей стороне разведку и постановку прицельных помех.

Очевидно, что для передачи информации по радиолинии с ППРЧ необходимо, чтобы программы смены рабочих частот приемника и передатчика были одинаковыми, и, кроме того, была обеспечена их временная синхронизация. Это достигается использованием в радиолиниях с ППРЧ датчиков псевдослучайных последовательностей (ДПСП), определяющих закон переключения рабочих частот.

Временная синхронизация ДПСП приемника и передатчика может осуществляться либо по специальным командам, передаваемым с использованием других видов сигналов, например, широкополосных, либо по сигналам, передаваемым в режиме ППРЧ. Как правило, установка синхронного состояния ДПСП осуществляется в два этапа: грубо – по сигналам точного времени, и затем более точно – по сигналам, передаваемым по радиолинии.

На одной рабочей частоте в радиолиниях с ППРЧ может быть передано от нескольких сотен до единиц и долей единиц элементов сигнала.

По скорости переключения рабочих частот радиолинии с ППРЧ можно разделить на радиолинии с «медленной» (скорость переключения рабочих частот меньше текущей скорости передачи информации) и радиолинии с «быстрой» ППРЧ (скорость переключения равна или больше технической скорости передачи информации).

По ширине полосы, в которой осуществляется ППРЧ, радиолинии условно можно разделить на широкополосные и узкополосные. В узкополосных перестройка частот осуществляется в пределах полосы пропускания приемников (в КВ диапазоне 20–40 кГц), а у широкополосных в значительно более широких полосах, чем полоса пропускания приемника и в общем случае, в зависимости от диапазона, может составлять величину от сотен килогерц до десятков мегагерц.

Интервалы времени работы на одной частоте в обеих системах могут быть либо фиксированными, либо случайными, что еще более повышает помехозащищенность.

Дата добавления: 2017-01-14