Причины использования модуляция при передачи данных. Разновидности модуляция и необходимые полосы пропускания линий связи

2.13. ПРИЧИНЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДУЛЯЦИИ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ ДАННЫХ. РАЗНОВИДНОСТИ МОДУЛЯЦИИ И НЕОБХОДИМЫЕ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ ЛИНИЙ СВЯЗИ.

Модуляція – це змінювання параметру носія сигналу у відповідності до функції, що відображає передане повідомлення. Якщо змінюваний параметр при модулюванні змінюється дискретно, то модуляція має назву маніпуляція.

При частотной мани­пуляции частота колебаний передатчика манипулируется относи­тельно среднего значения fнес. Символам «1» и «0» соответствуют двоичные сигналы:

Разность частот Fp = f0-f1, где называется разносом частот, а величина — девиацией частоты.

Отношение девиации к основной частоте манипуляции т = Fd/Fmназывается индексом частотной манипуляции. Обычно Fd<<fнес.
Эффективная полоса сигнала?Fчм зависит от способа осуще­ствления частотной манипуляции. Существует два способа манипуляции:

1. Способ с разрывом фазы предполагает наличие двух задающих генераторов, генерирующих колебания с частотами и коммутируемых в соответствии с видом передаваемых по­сылок. Так как фазы колебаний задающих генераторов независи­мы, в моменты переключения возникают резкие скачки фазы, приводящие к нежелательному расширению эффективной ширины спектра сигнала. Вследствие этого, а также из-за сложности реализации (необходимость иметь два задающих генератора) и других недостатков способ частотной манипуляции с разрывом фазы применяется редко.
2. Способ без разрыва фазы предусматривает наличие одного задающего генератора. Частотная манипуляция осуществ­ляется изменением параметров (обычно емкости) его колебательного контура, благодаря плавному переходу от посылки «1» к активной паузе «0» спектр сигнала оказывается значительно более узким, чем при ЧМ с разрывом фазы. Хотя и в этом случае спектр сигнала тео­ретически бесконечен, основная энергия сосредоточена в сравни­тельно узкой полосе, ширина ко­торой определяется частотой ма­нипуляции Fmи индексом частотной манипуляции т. В системах передачи данных, использующих узкополосные тракты (например, стандартный телефонный канал), с целью по­вышения пропускной способно­сти значения твыбирают ма­лыми. Удовлетворительная с точки зрения помехоустойчивости эффективная полоса при узкополосной ЧМ может быть в первом приближении определена из выражения

В радиолиниях, использующих метод ЧМ, величина девиации выбирается обычно (с учетом требований помехоустойчивости и стабильности параметров передатчика и приемника) в несколько раз большей, чем при узкополосной ЧМ.

2.14. Геометрическая интерпретация сигналов и помех. Идеальный приемник Котельникова и другие варианты построение приёмников двоичных сигналов

2.14. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СИГНАЛОВ И ПОМЕХ. ИДЕАЛЬНЫЙ ПРИЁМНИК КОТЕЛЬНИКОВА и ДРУГИЕ ВАРИАНТЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРИЁМНИКОВ ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ.

Любую реализацию сигнала можно подать как 2FT отсчётов, где F – ширина спектра, T – продолжительность (теорема Котельникова). Отсчёты можно считать компонентами многомерного вектора. Это взаимооднозначное отображение порождает множесто полезных аналогов и составляет основу раздела математики – функционального анализа.

Многомерное геометрическое пространство	Пространство электрических сигналов с шириной спектра F и продолжительностью T
Вектор	Сигнал
Длина вектора (модуль вектора)	P – мощность, Uэф – эффективное значение. Длина вектора пропорциональна эффективному значению сигнала.
Умножение вектора на скаляр	Умножение вектора на скаляр
Сложение векторов	Сложение сигналов
Скалярное произведение двух векторов	Ковариация сигналов
Косинус угла между векторами	Коэффициент корреляции сигналов

Идеальный приёмник Котельникова – это идея постройки приёмника двоичных сигналов при наличии помех, которая базируется на геометрической интерпретации сигналов и помех. Пусть имеется двухмерное пространство (для упрощения пояснений)

Если конец суммарного вектора находится над плоскостью разделения – сигнал интерпретируется как «1», если в плоскости или под ней – интерпретируем как «0».
Таким образом, геометрическая интерпретация сигналов и помех является плодотворной для создания алгоритмов постройки и действия приёмников двоичных сигналов в аппаратуре передачи данных.
Существует 2 метода распознавания двоичных сигналов:

Дата добавления: 2015-11-16