Способы модуляции

В спутниковых системах связи используется ИКМ, D-модуляция, узкополосная ЧМ.

При частотной модуляции частота несущего колебания меняется дискретно в зависимости от значения модулирующего сигнала. На практике находит применение не только двоичная ЧМ, но так же 4-х (Рис.3.51) и 8-уровневая ЧМ. При использовании многоуровневой ЧМ исходная двоичная последовательность разбивается на соответствующее число бит (дибит, трибит и т.д.) для определения одной из возможных частот несущей, передаваемой в данный момент.

Рис. 3.52 Четырехуровневая частотная модуляция.

Два основных метода преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму - импульсно-кодовую (ИКМ) и дельта-модуляцию (ДМ), которые традиционно относят к видам модуляции, хотя таковыми они, по сути, не являются, поскольку не связаны, как это характерно для всех остальных видов модуляции, с изменениями параметров несущей частоты.

Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) - наиболее общий метод кодирования источника. При ИКМ не важна степень корреляции между отсчетами. С помощью ИКМ можно кодировать любой аналоговый сигнал с ограниченной шириной спектра. Единственное условие - частота дискретизации должна удовлетворять условию теоремы Котельникова.

- ИКМ характеризуется малой задержкой в процессе кодирования-декодирования, которая не превышает одного периода выборки.

- ИКМ кодеры и декодеры наиболее просты в реализации.

Основной недостаток ИКМ кодирования - невысокая эффективность с точки зрения сжатия сигнала, возможности снижения скорости при ИКМ ограничены.

Дельта модуляция представляет собой частный случай ДИКМ при использовании одноразрядного квантователя (R=1). Дельта-модуляцию широко применяют благодаря ее простоте.

При ДМ по каналу связи передают квантованное значение разницы между текущим значением отсчета и его предсказанием, причем квантование проводят всего по двум уровням:

,

где d - шаг увеличения или уменьшения d(n).

Таким образом, ДМ не обладает каким-либо преимуществом в скорости перед ДИКМ. Однако построение ДМ кодера и декодера существенно проще. Именно этим объясняется широкое распространение ДМ.

Сигналы наземных станций поступают на вход ретранслятора в различные моменты. Спутник в соответствии с существующей в системе шкалой времени формирует из поступающих сигналов многостанционный групповой сигнал - так называемый суперкадр - и ретранслирует его на Землю (рис. 12).

По методу ВМД/ВРК (ВМД при временном разделении каналов) сигнал каждой станции представляет собой группу импульсов, составленную из импульсов отдельных каналов. Положение каждого канала однозначно определяется синхрословом, передаваемым в начале кадра. В сформированном спутником суперкадре групповые сигналы каждой наземной станции разделяются благодаря временной.“привязке” кадров к синхросигналу, находящемуся в начале суперкадра.