Показатели качества систем передачи информации. Основные модели и статистические характеристики помех в кана­лах передачи. Демодулятор и модуляторы АМ сигналов. Преимущества и недостатки цифровых систем передачи, страница 6

АМ является нелинейным процессом, поскольку при этом ВЧ напряжение несущей частоты отсекается снизу проходной характеристикой транзистора, образуя импульсы коллекторного тока. Это достигается выбором постоянного напряжения смещения на базе Ed(рабочей точки) вблизи излома проходной характеристики транзистора. В линейном режиме, которому соответствует значение Ed, в середине линейного восходящего участка проходной характеристики, а результирующее базовое напряжение не выходит за его пределы, АМ невозможна. В этом случае линейная сумма напряжений базовой цепи без изменения пройдет в коллекторную цепь, колебательный которой выделит только колебание несущей частоты, т.к. он на нее настроен.

Если в схеме вторичную обмотку трансформатора Т отключить от базовой цепи и подключить к коллекторной цепи последовательно с колебательным контуром, то будет иметь место схема коллекторной АМ. Работу такого модулятора можно пояснить с помощью выходной характеристики транзистора и нагрузочной прямой. Модулятор коллекторной АМ работает в перенапряженном режиме.

Коллекторная АМ обеспечивает больший КПД передатчика, меньшие нелинейные искажения сигнала по сравнению с базовой АМ и поэтому она используется в мощных передатчиках.

23Балансная модуляция.

Балансной модуляцией называется АМ без составляющей несущей частоты. Балансно-модулированное колебание (БМК) без несущей определяется выражением UБМ(t)=kb(t)Umcos(w0t+j0)=kb(t)S(t), т.е. оно получается в результате перемножения модулирующего сигнала b(t) и сигнала переносчика S(t). Следовательно БМК состоит только из двух боковых частот (полос): верхней W+w0 и нижней w0-W. Очевидно, что полоса частот БМК такая же, как и АМК: DfБМ=2fmax, а боковые полосы отстоят друг от друга на Df=2Fmin.

Демодуляция БМК осуществляется когерентным или синхронным детектором. Каждый из них состоит из перемножителя сигналов П и фильтра нижних частот (ФНЧ), подключенного к его выходу.

Для детектирования БМК может использоваться любой из названных детекторов. Обе боковые полосы БМК несут одну и туже информацию. Поэтому одну из них можно исключить, а сообщение передавать с помощью другой. Это сокращает полосу частот передаваемого сигнала в 2 раза и увеличивает помехоустойчивость связи.

28 Однополосная модуляция.

Известно несколько методов формирования одной боковой полосы частот АМ колебания (ОБП АМ): фильтровый, фазовый, фазо-фильтровый, фильтро-фазовый, синтетический и др. Основным из них является фильтровый метод, суть которого определяется структурой бокового модулированного колебания, откуда полосовым фильтрам выделяется одна боковая полоса U0(t)=Ucos(w0+W)t.

Формирование однополосного сигнала является многократным процессом, т.к. невозможно качественно отделить близкорасположенные низкие частоты при помощи полосовых фильтров. В области высоких частот полосовые фильтры обеспечивают показатели в т.ч. большее затухание.

Сообщение от ИС поступает на балансный модулятор БМ1, осуществляющий перемножение сигналов и далее на полосовой фильтр ПФ1. В результате этого на выходе первой ступени отсутствует модулирующий сигнал b(t) и колебание несущей частоты S(t), а нелинейные искажения минимальны. Во второй ступени преобразования осуществляется на частоте 2МГц, т.е. в 10 раз большей. Расстояние между боковыми полосами увеличивается, боковая полоса частот выделяется полосовым фильтром, имеющим свою настройку. При этом ПФ может иметь не слишком идеальную характеристику. И наконец, в третьем каскаде преобразование происходит на частоте 20МГц.

Достоинством фильтрового метода последовательного преобразования однополосного сигнала является высокая степень подавления не рабочей боковой полосы. Недостатком – громоздкость схемы. Так как однополосная модуляция представляет собой линейное транспонирование (перенос) спектра модулирующего сигнала b(t) вверх по шкале частот, а демодуляция – вниз, то детектор сигнала ОБП АМ обычно исполняется на базе формирователя сигнала ОБП АМ фазовым методом (фазовый метод детектирования ОБП АМ). Это позволяет детектировать ОБП АМ колебания с подавлением зеркальной помехи, которая может появиться на месте подавляемой неиспользуемой боковой полосы.