Параметры импульсного сигнала. Передача непрерывного сигнала в виде прямоугольных импульсов (виды модуляций)

Импульсный сигнал. - кратковрем. изменение физ. величины (поля, параметра материальной среды и т. п.). В зависимости от природы различают акустич., эл.-магн. (в т. ч. радио- и оптич.), электрич. и т. п. И. с. Осн. параметрами, определяющими свойства И. с., являются: длительность (протяжённость в пространстве), амплитуда - величина максимального отклонения от определ. уровня, длительность (протяжённость) фронта и среза (спада), скорость перемещения в среде. Повторяющиеся во времени И. с. характеризуютсяпериодом (пли частотой) повторения, а такжe скважностью, определяемой как отношение периода повторения к длительности импульса.

Амплитудная модуляция периодич. изменение амплитуды колебаний (электрич., механич. и др.), происходящее с частотой, намного меньшей, чем частота самих колебаний. А. м. применяют для радио- и оптической связи радиолокации, акустич. локации и др. Напр., в радиовещании звук. колебания преобразуются в электрич. колебания низкой частоты W (модулирующий сигнал), к-рые периодически изменяют (модулируют) амплитуду колебаний высокой частоты w (несущей частоты), генерируемых радиопередатчиком.

Импульсная модуляция модуляция колебаний, при к-рой модулирующий сигнал представляет собой последовательность импульсов. В результате И. м. образуется последовательность кратковременных посылок, «цугов», модулируемых колебаний. Характеристики этой последовательности (порядок следования, длительность и форма отд. посылок и др.) определяются порядком следования, формой и др. св-вами модулирующих импульсов. И. м. применяется, напр., в радиолокации, оптич. локации, гидролокации, при зондировании ионосферы, где расстояние до объекта определяется по времени прихода отражённых или рассеянных объектом импульсных посылок колебаний. И. м. используется также в системах импульсной радио- и оптической связи. При этом передаваемый сигнал может изменить разл. параметры исходной последовательности модулирующих сигналов.

Чаще всего в И. м. применяются импульсы прямоуг. или колоколообразной формы (см. ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ). Длительность импульсов в зависимости от типа модулируемых колебаний (световые, радио, акустические) и от хар-ра решаемых задач может меняться в широких пределах (от неск. единиц 10-12 с до 10-1 с). Скважность при регулярной И. м. (отношение периода повторения к длительности импульсов) может изменяться от 102— 103 (у радиолокац. станций) до неск. ед. (в многоканальной радиосвязи).

Если при амплитудной модуляции частота ω0 и начальная фаза φ несущего колебания сохраняются неизменными, а по закону передаваемого сообщения e(t) изменяется амплитуда U0, то при угловой модуляции амплитуда U0 сохраняется постоянной, а изменяться может частота либо начальная фаза несущего колебания. Поскольку частота и начальная фаза являются составляющими обобщенного угла несущего колебания [ω(t)+φ(t)], то такую модуляцию называют угловой. В зависимости от того, какой из параметров обобщенного угла, частота ω(t) или начальная фаза φ(е), несет информацию о передаваемом сообщении e(t), различают частотную либо фазовую модуляцию.

При частотной модуляции амплитуда несущего колебания U0 сохраняется постоянной, а частота несущего колебания ω(t) определяется модулирующим сигналом e(t) в соответствии с выражением:

ω(t) = ω0 + kЧМ e(t), (5.8)

где kЧМ - коэффициент пропорциональности, связывающий отклонение ΔωЧМ частоты ω(t) от своего номинального значения ω0, равное ΔωЧМ = ω(t) - ω0, и величину модулирующего напряжения e(t), вызывающего это отклонение.

Максимальное отклонение частоты, вызываемое максимальным модулирующим напряжением, называют девиацией частоты.

При модулирующем сигнале в виде гармонического напряжения

e(t) = E cos(´Ωt+Θ)

мгновенное значение частоты частотно-модулированного колебания изменяется по закону

ω(t) = ω0 + kЧМ E cos(´Ωt+Θ) (5.9)

Дата добавления: 2014-01-03