Цифровой модулирующий электрический сигнал

Модулирующий, модулированный сигналы

В цифровых системах передачи (рис.1.1) сообщения источника представляются в виде последовательности (слов) двоичных битов a_i из алфавита {0,1}. Эти биты после введения избыточности преобразуются на входе модулятора в модулирующий НЧ электрический сигнал:

, (2.41)

где b_i - последовательность импульсов с амплитудой из множества значений {А} и длительностью Т_с прямоугольной или сглаженной формы . Сигнал с прямоугольными импульсами и правилом преобразования «1»→А, «0» →-А называют бинарным синхронным телеграфным сигналом без возвращения к нулю (БВН) рис.2.14.

Рис.2.14. сигнал БВН.

В частотной области сигнал БВН определен НЧ комплексным спектром СПА S _u (f) (2.31), симметричнымотносительно нулевой частоты (действительная компонента - четная функция). Модуль СПА представлен на рис.2.15 (пунктирная кривая) и может содержать или не содержать постоянную составляющую на нулевой частоте в зависимости от статистических характеристик сигнала.

Рис.2.15. СПА сигнала БВН.

Интегральной характеристикой модулирующего цифрового сигнала (ЦС) в частотной области согласно (2.39) является СПМ G_u(f), которая является действительной величиной, и определена К_u(τ) –АКФ модулирующего сигнала БВН u(t). СПМ отражает форму импульсов модулирующего сигнала, способ кодирования информационных символов a(t) в ЦС b_i (полярный, М - уровневый и т.д.) и автокорреляционные свойства ЦС.

СПМ псевдослучайного ЦС определяется СПМ импульса ЦС и АКФ КП:

, (2.42)

где АКФ случайного ЦС равна

; (2.43)

М - количество уровней ЦС; а_п –амплитуды импульсов на п –ой позиции;

P_i –вероятность комбинаций амплитуд а_п, а_п+k.

Графики СПМ трех видов полярных ЦС БВН представлены на рис.2.16 (для положительных частот и в масштабе относительно частоты 1 / Т_с).

Рис.2.16. СПМ полярных ЦС БВН: 1-Восьмиуровневый М =8, Т_с8 = Т_сlog₂ 8, k =0,33; 2,3 –бинарный, М =2, где 2- с прямоугольными k =1, а 3 -с косинусоидальными импульсами.

СПМ синхронного телеграфного сигнала 2 согласно (2.42) равна:

, (2.44)

с нулями на частотах f_k=kf_c=k/T_c, k =±1,±2,…и занимает достаточно широкую полосу частот, но не имеет дискретной составляющей на нулевой частоте (постоянной составляющей).

При модуляции (см. рис.1.1) модулирующим импульсам ЦС ставят в соответствие конечное число сигналов { S_m(t), m=1,2…M }, которые называют канальными символами длительностью Т_кс. Для двоичной системы М=2 канальный символ переносит 1 бит информации, для М -ичной системы log₂M бит.

Дата добавления: 2014-01-13