Общие сведения. «Радиосигналы с амплитудной и импульсной модуляцией

План лекции

Лекция № 4

Тема лекции:

«Радиосигналы с амплитудной и импульсной модуляцией. Радиосигналы с частотной и фазовой модуляцией»

Оптическое изображение и особенности восприятия 2

Литература

Е. А. Москатов Основы телевидения, 2005р. - 162 с

РАДИОСИГНАЛЫ С АМПЛИТУДОЙ

И ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

По признаку управляемого параметра PC делятся на три группы: А − с амплитудным, Р − с импульсным и F − с частотным управлением. Свойства АМС, выясненные в предыдущей подтеме, являются основой для изучения сходных по структуре непрерывных PC группы А и импульсных − группы Р.

Для обозначения PC будем использовать четырехэлементную буквенно-цифровую маркировку, в которой первый элемент (цифра) соответствует ширине спектра в килогерцах; второй (буква А, Р или F) − группе РС; третий (цифра) − номеру сигнала в группе, т. е. виду сигнала, четвертый и не обязательный (буква) − варианту PC данного вида. Например: 20А3 − АМС, Ш_с = 20 кГц.

Логичной представляется такая последовательность рассмотрения: телефонные − телеграфные − импульсные − телевизионные PC.

Телефонные радиосигналы подгруппы A3.

Идея совершенствования АМС. Анализ недостатков АМС, выясненных в предыдущем параграфе, должен открыть пути к их устранению. Еще раз внимательно рассмотрим структуру спектра АМС (рис. 4.1, д). Как видим, любая из боковых полос (например, верхняя − ВБП) является точной копией спектра УС, а следовательно, содержит полную информацию о нем и может быть использована как самостоятельный однополосный (ОПС) сигнал. В этом и состоит идея. Предполагается, что причина основных недостатков АМС − наличие в его спектре "лишних" составляющих − несущего колебания (НК) и одной из боковых полос (например, НБП), т. е. избыточность спектра. Выясним, как отразится на свойствах PC устранение избыточности, т. е. переход от АМС к ОПС: 1

1. Ширина спектра и динамический диапазон уменьшаются вдвое:.Поэтому К_опс = V. 1

2. Энергетические соотношения ОПС улучшаются за счет устранения НК. Если сохранить такой же, как для АМС, то это позволит увеличить амплитуду ОПС в 2 раза, а мощность − в 4 раза. При этом эффективность использования мощности составит, а для АМС она равна 0,01.

3. Селективные замирания ОПС маловероятны, так как нет НК, по отношению к которому можно обнаружить изменение фазы ОПС.

4. Помехозащищенность ОПС выше, чем АМС, за счет сужения спектра. Это позволяет сузить и ослабить уровень помех. Недостаток, связанный с изменением амплитуды, сохраняется.

Как показывает анализ, переход от АМС к ОПС позволяет увеличить в 4 раза дальность радиосвязи, не наращивая мощность РПДУ, что особенно важно для бортовых СРСТ, где режим ОПС является основным.

Несущее колебание А0. На рис. 4.4, а даны обозначения, временные и спектральные диаграммы, названы процессы формирования и основные области применения телефонных радиосигналов подгруппы A3. Исходным для формирования любого PC является НК. Оно формируется задающим генератором РПДУ и определяет положение спектра PC на оси частот. Чем насыщеннее диапазон РВ, тем стабильнее должны быть.

Амплитудно-модулированный сигнал А3. Спектр сигнала А3 состоит из НК, ВБП и НБП. На рис. 4.4, апоказана символическая огибающая боковых полос и два боковых колебания, соответствующих тональному АМС. Применяется АМС в основном для связи, вещания и навигации.

Двухполосный сигнал А3В. Двухполосный сигнал (ДПС) А3В состоит их двух боковых полос без НК. При его формировании из спектра АМС "изымается" НК. Временная диаграмма ДПС может быть получена путем вычитания НК из АМС. В результате получим график огибающей с амплитудой. Фаза ее изменяется на 180° при проходе через нулевые значения. Используют ДПС как промежуточный сигнал при формировании ОПС, а также для синтеза АМС в АРК.

В результате такого синтеза можно получить АМС, у которого низкочастотная огибающая изменяет фазу на 180° при изменении на 180° фазы ДПС. Таким образом, изменение фазы PC переносится на низкочастотный УС. Этот эффект позволяет управлять положением направленной антенны АРК и автоматически измерять курсовой угол радиостанции.

Однополосные сигналы A3j и А3А. Однополосный сигнал A3j получают из ДПС путем подавления одной из боковых полос (рис. 4.4, а − нижней) и выделения другой. На рис. 4.4, а временная диаграмма ОПС соответствует модуляции гармоническим сигналом и представляет собой график гармонического колебания частоты. Сигнал А3А отличается наличием так называемого пилот-сигнала (ПС) несущей частоты с сильно (в 10 раз) ослабленной амплитудой. Пилот-сигнал используется как опорный, на частоту которого производится автоматическая подстройка частоты (АПЧ) РПУ. Однополосные сигналы широко используются для телефонной радиосвязи на большие расстояния. Бортовые СРСТ "Микрон" и "Ядро" являются однополосными.