Радиотелеметрическая система
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ы. Однако получение сигналов ОМ большой мощности значительно труднее, чем сигналов БМ. Этот недостаток устраняется в системах с частотно-подавленной боковой полосой. Такой способ передачи является компромиссом между ОМ и БМ(АМ); он объединяет преимущества этих систем и устраняет недостатки. Способ передачи сигналов с АМЧПБ используется в вещательной системе телевидения. Такая система не чувствительна к селективным замираниям; если в сигнал с АМЧПБ ввести несущее колебание большой амплитуды, то такой сигнал можно детектировать детектором огибающей.
При ЧМ и ФМ можно получить большой выигрыш в отношении сигнал/шум на приемной стороне, т. е. обеспечить более высокую точность передачи сообщений. Чем при АМ, БМ, АМЧПБ при одинаковой мощности передатчика за счет увеличения девиации. Различие между ЧМ и ФМ несущественно. При ФМ фаза меняется пропорционально величине сообщения, при ЧМ фаза изменяется пропорционально интегралу от сообщения. Если сначала проинтегрировать сообщение x(t), а затем этим колебанием модулировать несущую по фазе, то получится сигнал ЧМ. Подобным же образом, если продифференцировать x(t) и подать затем на частотный модулятор, то получим ФМ. Фактически, ЧМ и ФМ неотделимы, так как любые изменения фазы несущей приводят к изменению частоты и наоборот. Практически легче получить сигнал ФМ, чем ЧМ. Поэтому во многих системах сигнал ЧМ получают с помощью фазовых модуляторов. При ЧМ(ФМ) можно получить высокую помехоустойчивость, увеличивая индекс модуляции, что приводит к расширению спектра радиосигнала. Отношение сигнал/шум увеличивается на 6 дБ, при увеличении спектра сигнала в два раза. При узкополосной ЧМ (ФМ) ширина спектра почти такая же, как при АМ и увеличение отношения сигнал/шум незначительно.
В последнее время в РТС ПИ находят применение сложные виды модуляции (две и более ступеней), причем на первой ступени часто используются импульсные виды модуляции: амплитудно-импульсная (АИМ), широтно-импульсная (ШИМ или ВИМ), фазоимпульсная (ФИМ или ВИМ), частотно-импульсная (ЧИМ), кодово-импульсная (КИМ или ИКМ),дельта-модуляция. Импульсные виды модуляции широко применяются в многоканальных СПИ с временным разделением, и в системах, где требуется высокая помехоустойчивость.
В инженерном проектировании при выборе того или иного способа модуляции приходится искать компромисс между конфликтующими требованиями. Обсудим подходы к выбору дискретных форматов модуляции (манипуляции), характерные для цифровых стандартов связи. В качестве общей модели сигнала примем последовательность одинаковых по форме импульсов (посылок), повторяющихся с постоянным интервалом :
где- огибающая посылки, - начальная фаза i-й посылки.
В простейшем случае бинарной фазовой манипуляции - БФМ - посылки полагаются прямоугольными и примыкающими друг к другу, т. е. имеющие длительность , а фазы принимают лишь два возможных значения: 0 или . Таким образом, каждая посылка передает один двоичный символ и при фиксированной длительности и мощности сигнала БМФ реализует наиболее помехоустойчивый способ двоичной телеграфии, так как импульсы с фазами о и являются противоположными, то есть максимально удаленными. В отношении же расходования частотного ресурса, описанная версия БФМ оказывается чрезвычайно неэффективной.
Другой способ манипуляции называется квадратурной ФМ - КФМ, где используется четыре разрешенных значения фазы, вместо двух, например, Можно видеть, что КФМ в два раза экономнее БФМ в отношении использования частотного ресурса, поскольку имеет спектр той же формы, но суженный в двое за счет двукратного растяжения посылки, причем указанный выигрыш достигнут без ухудшения помехоустойчивости приема.
Различные модификации КФМ находят самое широкое применение в сетях цифровой связи, например, КФМС - формат КФМ со сдвигом, в результате которой требуемый линейный динамический диапазон оказывается в раз меньшим по сравнению со случаем БФМ или стандартной КФМ.
Так же имеет широкое распространение подвид КФМ, который получил название МЧМ - минимальная частотная манипуляция, которая сводится, по существу к бинарной частотной манипуляции прямоугольных посылок длительности . Принципиальным является то, что переключение частоты между посылками каждые с происходит без скачков фазы, т. е. МЧМ является модуляцией с непрерывной фазой.
Перейдем теперь к рассмотрению помехоустойчивости при передаче дискретных сообщений. Ограничимся здесь случаем бинарных сообщений. Модуляцию при этом называют манипуляцией, а модулятор - манипулятором или генератором сигналов. На практике находит широкое применение относительная фазовая модуляция (ОФМ).
Выбор и обоснование способов передачи и приема
Исходя из всего вышесказанного в данной курсовой работе в качестве вида модуляции будем использовать относительную фазовую манипуляцию (ОФМ), так как она является наиболее характерным примером противоположных двоичных сигналов, где манипуляция фазы равна . Применение ОФМ сигналов открывает возможности для передачи цифровой информации с требуемой достоверностью при меньших затратах полосы частот и энергии передачи по сравнению с другими двоичными сигналами.
Демодуляция ФМ сигналов основана на возможности их фазового различения(фазовая селекция), с помощью детектора, чувствительного к фазе сигнала. Такой детектор называется фазовым. Операции, которые должен выполнять этот детектор схожи с операциями, выполняемыми коррелятором опти?/p>