Фазоманипулированный сигнал

Частотно-манипулированный сигнал.

При передаче частотно-манипулированного сигнала группы F1 излучение непрерывно, а переходу от посылки к паузе соответствует изменение частоты (рис. 4.5, г). Достоинство частотного телеграфирования по сравнению с амплитудными в наличии активной паузы и в связи с этим в большей помехозащищенности, недостаток же в более широком спектре (сотни герц).

На магистральных линиях используют двойное частотное телеграфирование (ДЧТ) (группа сигналов F6)Различным сочетаниям посылок и пауз в двух каналах соответствуют различные частоты. Всего их четыре (рис. 4.5, д).

Особенности фазомодулированного сигнала (ФМС). Индекс угловой модуляции. При ФМ отклонение фазы пропорционально амплитуде УС: поэтому при ФМ. Девиация частоты ФМС пропорциональна амплитуде и частоте УС. Для превращения ФМС в ЧМС надо исключить зависимость. С этой целью используют так называемую интегрирующую цепь, у которой (рис. 4.12).

На рис. 4.13, а, б показаны временная и спектральная диаграммы телеграфного сигнала, у которого в момент манипуляции происходит изменение фазы на 180°, как и у двухполосного сигнала (рис. 4.4, а). Спектр такого сигнала можно получить путем изъятия НК из спектра АМТС. Сравнение сигналов с амплитудной, частотной и фазовой манипуляциями показывает, что последняя является наиболее эффективной.

Многоканальный фазоманипулированный сигнал можно сформировать путем уменьшения фазового сдвига в момент манипуляции. Например так, как это показано на векторной диаграмме рис 4.13, в для ДФТ. Каждому из четырех состояний двухканальной системы 0,0−1,0−0,1−1,1 соответствует изменение начальной фазы на.

Из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. При угловой модуляции управляющий сигнал воздействует на полную фазу радиочастотного колебания за счет изменения частоты при ЧМ или начальной фазы при ФМ.

2. Широко используется ЧМС, у которого пропорционально амплитуде УС изменяются девиация частоты и ширина спектра. При ЧМ допустимы гораздо более широкие пределы изменения частоты и амплитуды УС, чем при AM. Отсюда повышение качества радиовещания за счет использования ЧМ сигналов.

3. Радиоприемник ЧМС реагирует только на угловую модуляцию помехами, которая оказывается слабее амплитудной в раз. Поскольку, а у широкополосного ЧМС, он лучше защищен от помех, чем АМС.

4. Радиопередатчик ЧМС, вырабатывая радиосигнал с постоянной амплитудой, непрерывно работает на полную мощность в которой на долю полезного сигнала приходится гораздо большая часть, чем в АМС.

5. Недостатком ЧМС является расширение частотного спектра . Например, при ЧМ вещании. Выделение столь широких каналов возможно только на УКВ ().

6. Применение ЧМС на радиорелейных и космических линиях позволяет передавать с минимальными искажениями многоканальные сигналы, в РЛС − повышать помехоустойчивость, в РВ − точно измерять малые высоты.

7. Применение частотной и особенно фазовой манипуляции позволяет обеспечить высокую помехоустойчивость телеграфной радиосвязи.

Выводы

Радиосигнал формируется в процессе модуляции, который связан с переносом спектра управляющего сигнала из области низких в область высоких частот.

Амплитудно-модулированный сигнал − это радиосигнал, амплитуда которого повторяет изменение во времени управляющего сигнала. Спектр АМС образован несущим колебанием и двумя боковыми полосами − копиями спектра УС. Его ширина вдвое больше наивысшей частоты спектра УС.

Среди телефонных радиосигналов с амплитудной модуляцией особое место занимает ОПС, частотный спектр которого содержит одну боковую полосу частот АМС. Переход от АМС к ОПС позволяет в 2 раза увеличить число каналов связи, существенно повысить использование мощности РПДУ, помехоустойчивость и дальность связи, особенно в перенасыщенных радиоканалами "низкочастотных" диапазонах ().

У радиосигнала с угловой модуляцией отклонение фазового угла повторяет изменение во времени УС. Возможны две разновидности сигнала с угловой модуляцией: фазомодулированный (ФМС) и широко применяемый частотно-модулированный (ЧМС). При ЧМ девиация частоты пропорциональна амплитуде УС. Спектр ЧМС состоит из несущего колебания и двух симметричных боковых полос, содержащих колебания с частотами и амплитудами, зависящими от индекса ЧМ,. При увеличении амплитуды УС спектр расширяется от при узкополосной ЧМ () до при широкополосной ().

Широкополосный ЧМС характеризуется высокой помехозащищенностью, эфктивным использованием мощности РПДУ, высоким качеством вещания, но требует широкого частотного канала, поэтому используется в "просторном" диапазоне УКВ ().

Радиоимпульсные сигналы − это радиосигналы, прерывающиеся во времени. Частотный спектр радиоимпульсного сигнала, как и АМС, состоит из несущего колебания и двух боковых полос − копий спектра модулирующих видеоимпульсов. Чем короче импульс, тем шире спектр. Применяемые в радиолокации, радионавигации, РРЛ и РКЛ радиоимпульсные сигналы длительностью мкс имеют МГц и требуют заполняющих колебаний с частотами МГц (м), соответствующими диапазону УКВ. В связи с широким внедрением высокоэффективной цифровой связи импульсные цифровые РРЛ и КРЛ с временным разделением каналов успешно конкурируют с аналоговыми радиолиниями с частотным разделением.

Телеграфная радиосвязь по скорости, помехоустойчивости, узкополосности телеграфных радиосигналов превосходит телефонную радиосвязь. Из применяемых амплитудных, частотных и фазовых сигналов наилучшими показателями характеризуются фазовые, используемые для магистральных каналов радиосвязи.