Diszkrét üzenetek frekvenciája és fázis modulációja
A mű neve: diszkrét üzenetek FREKVENCIA ÉS FÁZIS MODULÁCIÓJA
Szakirány: kommunikáció, kommunikáció, rádióelektronika és digitális eszközök
Leírás: Frekvencia és fázismoduláció a diszkrét üzenetét átvitelekor diszkrét beleértve kódolt digitális információs jel álló biner kombinációjával logikai 1 és 0 nevezzük kulcsolás modulációs jelet, és a készülék eljárás megvalósítására, mint a modulátor és a manipulátor. Három említett módszer manipuláció RF jel különböző szintű teljesítményt úgy definiáljuk, mint a kapott szimbólum hiba valószínűsége a vevőegység kimenetén a kívánt jel teljesítmény arányt, és a fehér zaj bemeneti demodulyatora.1.
Fájl mérete: 63,5 KB
A munkát letöltötték: 62 ember.
22. előadás: DISKRÉMES ÜZENETEK FREKVENCIÁJA ÉS FÁZISMODULÁCIÓJA
22.1. Diszkrét üzenetek frekvenciája és fázis modulációja
22.2. Fázisváltó billentyűzet (FM)
22.3. Frekvenciafotó
22.4. Tesztes kérdések
22.1. Diszkrét üzenetek frekvenciája és fázis modulációja
A diszkrét - beleértve a digitális, kódolt információt - a logikai 1 és 0-ból álló bináris jelek kombinációját, a modulációt jel manipulációnak nevezik, és az eljárás végrehajtó eszköze egyaránt modulátor és manipulátor.
A manipulációs folyamatot úgy is nevezik, hogy telegrafikus működési módot alkalmaznak, és felváltják az AT AM nevét. ЧМ ЧТ, ФМ на ФТ. Az RF jel manipulálásának három elnevezett módja eltérő zajszinttel rendelkezik, amelyet a vevő által kibocsátott jelben lévő hiba valószínűségének megfelelően határoznak meg a hasznos jel erősségének arányától és a demodulátor bemenete fehér zajától.
Mivel az amplitúdó-manipuláció zaj-mentességi módszerrel lényegesen alacsonyabb az FM és az FM számára, a modern rádiókommunikációs rendszerekben a frekvencia és a fázis-manipuláció főleg:
FM-ként általában a verzióját - relatív fázis modulációt (OFM) használják, amelyet fázis-különbség modulációnak is neveznek.
Az OMP esetében a logikai átvitel során a hordozó oszcilláció 1 fázisa hirtelen változik mellett. például a az előző bit fázisára vonatkoztatva, és amikor a logikai 0 átvitele történik, a fázis ugyanaz marad, mint az előző bité.
Ábra. 22.1. Relatív fázis moduláció (PFM)
Gyakori, hogy mindkét típusú moduláció (FM és FM) átviteli sebesség egyenlő az átvitt üzenetek száma V. chipek (bit) másodpercenként (bit / s = Bd) vagy chip időtartama = 1 / V (ábra. 22.1 a) . Ráadásul az FM jellemzi a frekvenciaeltérést F = F 1 # 150; F 2 (22.1, b ábra), és az FM az eltérés vagy fázisbeli diszkrét (22.1, c ábra), amely lehetővé teszi számunkra, hogy különbséget tegyünk a logikai 1 és 0 között.
22.2. Fázisváltó billentyűzet (FM)
A fázisbeli diszkrét fajtától függően az 1. táblázatban felsorolt FM fajták leggyakrabban használatosak. 22.1.
Két bináris FM esetén a jel kezdeti fázisának két értéke lehetséges: 0 vagy. amely lehetővé teszi, hogy megkülönböztessük az információ egy darabját: 1 vagy 0.
A kvadratúra modulációval a jel négy kezdeti fázis értéke lehetséges: 0, / 2. 3 / 2, vagy ha az első fázisértéket eltoljuk / 4, egy másik kombináció: / 4, 3 / 4, 5 / 4, 7 / 4. Ezért itt meg lehet különböztetni az információ két bites kombinációját a táblázat szerint. 22.2.
Ennek eredményeként az FM kvadratúra, amely egyesíti a páratlan bit vagy akár kicsit kombinációk egyidejűleg adó két forrásból lehet hasonlítani BPSK megduplázva a továbbított információ ugyanebben kommunikációs esemény időtartamát. A kiindulási fázisban lévő eltolást azért hajtják végre, hogy jobban megkülönböztessenek egy karaktert a másiktól. Így, az első szimbólum felhasználásával határozzuk meg az N bit (például, N = 8 vagy 16) nélkül továbbítják egy kezdeti fázis eltolás és a második karaktert - az eltolás 3. szimbólum - ismét eltolódás nélkül, stb (22.2. Táblázat). Mindkét bináris és kvadratúra formátumú FM jel létrehozása egy speciális programot használó processzor segítségével lehetséges.
A bináris fáziseltolás billentyűzet végrehajtása a fáziseltolódással dev = lehetséges a 3. ábrán látható áramkör felhasználásával. 22.2.
Ábra. 22.2. A bináris fáziseltolás billentyűzése
A fázis modulátor két elektronikus kulcsot tartalmaz, amelyeket diódként használnak. Az egyik vagy a másik elektronikus kulcs felváltásával az RF jelet a nagyfrekvenciás transzformátor különböző tekercséből vettük, és ezzel az ugrással dev = megváltoztatjuk a jel fázisát. (A 22.2. Ábra diagramja azt mutatja be, hogy a DI dióda nyitva van és a D2 zárva van.)
22.3. Frekvenciafotó
Az egyfokozatú moduláció használata sok esetben nem teszi lehetővé a CT és az FT előnyeit. Ez annak köszönhető, hogy ideális esetben a rádióvevő sávszélességének meg kell egyeznie a vett jel spektrumával. A gyakorlatban ez a követelmény instabilitása miatt az adó vivőfrekvencia és a helyi oszcillátor frekvenciája a vevő nem veszik észre: a sávszélesség említett adott frekvencia instabilitásával kell bővíteni, csökkenti a zajt immunitást. Ezért termelékenyebb kétfokozatú modulációs amelyben logikai 1 és 0 másodvivőjel első, viszonylag kis frekvenciájú, és akkor ez a modulált másodvivőjel frekvenciája a vivő rádióadó. Tekintsük részletesebben a kétlépéses modulációnak ezt a módját az FT-FM példáján, a 3. ábrán bemutatott szerkezeti séma szerint. 22.3.
Ábra. 22.3. ЧТ-ЧМ kétlépcsős modulációjának szerkezeti diagramja
A moduláció első szakaszában az információforrásból érkező jelet kódoló (kódoló) bináris szimbólumká alakítják át információs bitekké. Továbbá az 1. modulátorban a logikai 1 hozzárendeli az F 1 frekvenciát és a logikai 0 az F 2 (a fázis modulációhoz, a kezdeti fázisok különböző értékeihez rendelnek hozzá). Továbbá az F 1 és F 2 frekvenciájú szinuszos jel a második szakaszban modulálja a rádióadó hordozó frekvenciájának f eltérésével. (A rádióban ez a jel kétszer megy keresztül a demodulációs eljáráson keresztül: először a vivőfrekvencia kivonása, majd az eredeti digitális üzenet a bit sorozata - lásd a 22.1. Ábrát, a.)
Ezzel a kétlépcsős modulációval az átadócsatornába telepített szűrők sávszélessége szűkíthető a továbbított üzenetek spektrumának szélességéhez, és ezáltal javíthatja a zaj mentességét.
Vegyük figyelembe, hogyan kell kiválasztani az F 1 és F 2 frekvenciákat. Először egy "sima" átmenetet kell biztosítanunk, azaz. fázissugár nélkül, egy F 1 frekvenciájú jelet egy F 2 frekvenciájú jelre, amint az a 2. ábrán látható. 22.1, b. Ez annak köszönhető, hogy a fázisugrás a pillanatnyi jelspektrum "elmosódását" okozza, ami csökkenti a rádióvétel zajminőségét, és zavarja a többi rádiós kommunikációs rendszert. Másodszor, ezeknek a frekvenciáknak, vagy inkább az arányuknak az értékei olyanok legyenek, hogy a modulált jel energiaspektruma esetlegesen keskeny sávba koncentrálódjon, vagy "homályos" legyen. Harmadszor, az F l és F 2 frekvenciájú jeleknek merőlegesnek kell lenniük. Ortogonális jeleket neveznek, amelyek nem átfedik az időt és a frekvenciaspektrumban nem megfelelő spektrális komponensekkel.
Vezessük be a hordozó frekvencia középértékének fogalmát: F 0 = 0,5 (F 1 + F 2) és a különbség vagy frekvencia eltérés, F = F 1 # 150; F 2. Ezután a logikai 1 és 0-t meghatározó frekvenciáknál a következőket írjuk:
# 150; a logikai 1 esetében: F 1 = F 0 +0.5 f = KF t;
# 150; logikai 0 esetén: F 2 = F 0 # 150; 0,5 f = NF m.
ahol F m = 1 / az elemi parcellák ismétlési aránya; K, N azok a számok, amelyek megmutatják, hogy az alvivõk frekvenciájának hány periódusa illeszkedik a chipbe, vagyis egy biten belül K> N (22.1. Ábra, b).
A diszkrét frekvencián F = F 1 # 150; F 2 = F (K # 150; N).
Az elemi parcellákon belüli jelek fázisa egy bizonyos bitre változik a törvény szerint:
# 150; az 1 logikai bit belsejében: 1 (t) = 2 F 1 t = 2 F 0 t + Θ (t);
# 150; a logikai 0 bitének belsejében: 2 (t) = 2 F 2 t = 2 F 0 t + (t), ahol a jel további fázisváltozása:
(t) = 2 0,5 Ft = F (K # 150; N) t.
Az elemi feltételezés végére, azaz t = = 1 / F . A további fáziseltolás egy bit esetén:
# 150; a logikai 1: = + (K # 150, N);
# 150; logikus 0: = # 150; (K # 150; N).
K = 1 + N esetén a = + érték a logikai 1 és a = értékhez # 150; logikai 0 esetén. Ez a K = 4 és N = 3 esetében ez az ábra a 3. ábrán látható. 22.4, a, ahol a logikai egység # 150; F 1 = 4 F ; logikai nulla # 150; F 2 = 3 F .
Ábra. 22.4. Az 1-es és a 0-os bit-csomagok formátuma.
Például kiválaszthatja a következő paraméterértékeket:
= 1,28 ms vagy F = 781,25 Hz; F 1 = 3125 Hz; F 2 = 2343,75 Hz.
Egy Fourier-sorozatban egy téglalap alakú (meander) periodikus oszcillációval bővülünk:
Figyelembe véve az oszcillációt (22.4. Ábra, a) két amplitúdómodulált, F 1 és F 2 frekvenciájú jelek összegével, figyelembe véve a boríték utolsó függését, a K = 1 + N ábrán bemutatott spektrumot kapjuk az 1. ábrán. 22.5. (A tömör vonalak F 1 frekvenciájú jelzésre utalnak. Szaggatott - F 2.) A kapott spektrum figyelembevételével az a jel fõ energiája koncentrálódik a F = 5 F sávba. és a kiválasztott jelek ortogonálisak.
Ábra. 22.5. A jel spektruma az FM bites hozzárendelésekhez.
Az ilyen spektrum tovább szűkíthető K = 1,5 és N = 1, azaz. az 1. logikában, amelyet az F 1 frekvenciájú jel fél félperiódusai jeleznek egy bit alatt és két félidős F2 frekvenciát a bit belsejében a logikai 0 számára (22.4. ábra, b). Ebben az esetben a fenti kifejezés szerint az egy bitre vonatkozó fáziseltolás egy logikai számára lesz: = + / 2; logikus 0: = # 150; / 2. A frekvencia manipuláció ilyen esetét minimális eltolódás (azaz minimális fáziseltolódás) - MSK (Minimum Shit Keying) módszerrel kell manipulálni.
Szignálokat generál a frekvencia manipuláció alatt, a 3. ábrán látható. 22.4, a processzort speciális programhoz használhatja. Ebben az esetben lépcsőkből álló kvázi-szinuszos jelet kapunk (22.6. Ábra).
Ábra. 22.6. Kvázi-szinuszos jel lépésekből áll
Az FM-ben, mint például a kvadratúra FM esetében, a bitet párhuzamosan lehet továbbítani négy frekvenciaértékkel, így duplán az információ mennyiségét (22.2. Táblázat).
22.4. Tesztes kérdések
1. Mi a különbség a frekvencia és a fázis moduláció között a diszkrét üzenetek továbbításában?
2. Hogyan történik a kétlépcsős frekvencia moduláció diszkrét üzenetek küldésekor?
3. Mit mutat kétlépcsős frekvencia modulációs jel a diszkrét üzenetek továbbítása során?
4. Hogyan változik a jelfázis a relatív fázis modulációval?
5. Mi a kvadratúra-fázis moduláció?
Ez magában foglalja a szerzõdéses szerzõdés jogi kötelezettségét. Ezek az egyezmények magukban foglalják különösen az ENSZ Alapokmánya világ közösségének alkotmányos aktusát. Ilyen esetekben a szerződések bánásmódja nem különbözik nagymértékben a nemzetközi jog általános szokásaitól. 17. Az állam akaratainak kombinációja szükséges egy szerződés megkötéséhez.