Теоретическая часть. Часть 5. Преобразование сигнала в фазово-модулированный

Лабораторная работа №5.

Часть 5. Преобразование сигнала в фазово-модулированный.

Сейчас сигнал на выходе сумматора модулирован как по амплитуде, так и по фазе. Так как нам нужна лишь фазовая модуляция, необходимо ограничить изменение амплитуды модулированного сигнала.

1. Соберите схему, показанную на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7.

Блок-схема представлена на рисунке 4.8. Блок Comparator модуля Utilities используется для сглаживания огибающих. Блок Channel BPF удаляет ненужные частотные составляющие, которые появляются после сглаживания сигнала.

Рисунок 4.8

2. Настройте осциллограф:

- Trigger Source CH 0

- Timebase 5µs/div

3. Поверните ручку G модуля Adder максимально влево. Понаблюдайте, как это повлияло на ФМ сигнал.

4. Теперь наблюдайте за тем, как меняется сигнал при увеличении амплитуды сообщения, вращая ручку G вправо.

Фазовое разделение каналов (PDM)

В наши дни радиосвязь получила широкое распространение. В связи с ограниченным частотным ресурсом и огромным числом пользователей, которые используют радиочастоты, приходится применять различные методы уплотнения (разделения) каналов связи.

Фазовое разделение каналов – метод уплотнения, при котором по линии связи передаются сигналы одинаковой частоты и амплитуды, но с различными фазами. На приемной стороне такие сигналы выделяются с помощью специальных устройств.

Самый простой вариант реализации фазового уплотнения – это применение модифицированной схемы DSBSC модуляции, которая позволяет удвоить число пользователей. Суть этого метода – разнесение несущих двух сигналов на 90°. На приеме сигналы разделяются методом фазовой дискриминации.

Математическое представление работы данной схемы представлено на блок-схеме на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1.

Как вы видите, здесь используются два перемножителя, каждый перемножающий уникальное сообщение с одной и той же несущей, но со сдвигом фазы. Если в сообщении нет постоянного напряжения, то после умножения получаются два DSBSC сигнала.

Если информационные сообщения имеют одинаковую ширину спектра, результирующие DSBSC сигналы будут также иметь идентичную ширину спектра, равную удвоенной максимальной частоте сообщений. Поэтому, когда на конечной стадии сигналы складываются, они занимают одну и ту же часть радиочастотного спектра.

Демодуляция такого сигнала представлена в блок-схеме на рисунке 2.

Рисунок 5.2.

Схема содержит два синхронных детектора, которые позволяют обрабатывать оба сигнала одновременно. Сигналы перемножаются с местной несущей, в результате чего образуются новые частотные составляющие сигнала, часть которых является восстановленным сообщением (или сообщениями). Именно эти частотные составляющие сигнала и остаются после прохождения через ФНЧ.

Чтобы понять, как синхронный детектор выбирает для обработки только один из двух сигналов, стоит вспомнить, что обработка им DSBSC сигналов чувствительна к сдвигу фазы. Если местная несущая сдвинута на 90° относительно несущей сигнала, то амплитуда восстановленного сообщения будет равна 0. А именно такую разность фаз имеют передаваемые сигналы, следовательно, в то время как обрабатывается один – амплитуда парного сигнала равна 0 из-за того, что он сдвинут на 90°. Соответственно, местные несущие, используемые детекторами, тоже сдвинуты на 90° между собой, что и позволяет им одновременно обрабатывать оба сигнала.

Дата добавления: 2015-06-04