Исследование устройства и принципа действия модулятора и демодулятора, страница 3

Сигнал  соответствует передаче разности фаз , а сигнал - разности фаз  рад. Если в посылке длительности Т укладывается целое число периодов колебания несущей частоты, то на интервале .

Таблица 1 - Работа кодера.

Рисунок 5 - Структурная схема манипулятора ОФМ_Н

Сигнал в этом случае не имеет скачка фазы внутри интервала [О, 2Т], а сигнал  имеет скачок на  рад в момент t=Т, что выражается через знаковую функцию sgn.

Варианты сигнала с однократной ОФМ_Н на одной посылке являются противоположными, как и при ФМ_Н, а на интервале двух посылок - ортогональными, что вытекает из равенства, справедливого при любых . Демодулятор сигналов с однократной ОФМ_Н (рисунок 6). Демодулятор содержит тот же, что и демодулятор ФМ_Н-сигналов, фазовый детектор, состоящий из перемножителя П с ФНЧ на его выходе, на второй вход которого подается опорное колебание с ВОК, совпадающее по фазе с одним из вариантов принимаемого сигнала. Последующее вычисление разности фаз и определение переданного двоичного символа осуществляется в декодере ДК, подключенном к выходу ФНЧ фазового детектора. Декодер представляет собой сумматор по модулю 2, оба входа которого соединены между собой через линию задержки ЛЗ на интервале элементарного символа .

Данный демодулятор ОФМ_Н-сигналов является когерентным, обеспечивающим наибольшую помехоустойчивость приема. Известны также и некогерентные демодуляторы: автокорреляционный, оптимальный некогерентный.

Рисунок 6 - Структурная схема демодулятора ОФМ_Н

Квадратурная амплитудная модуляция — ортогональная модуляция, амплитудная модуляция в двух каналах с одинаковой полосой частот и сдвинутыми на 90° несущими (QАМ или КАМ). Скорость передачи удваивается без расширения занимаемой полосы частот. Сигнал двоичной АМ в каждом канале имеет скачки фазы, равные 180°, т. е. идентичен сигналу двоичной фазовой модуляции.

При квадратурной амплитудной модуляции (КАМ, QАМ - QuadratureAmplitudeModulation) изменяется как фаза, так и амплитуда сигнала, что позволяет увеличить количество кодируемых бит и при этом существенно повысить помехоустойчивость. В настоящее время используются способы модуляции, в которых число кодируемых на одном бодовом интервале информационных бит может достигать 8...9, а число позиций сигнала в сигнальном пространстве - 256...512.

Квадратурное представление сигналов является удобным и достаточно универсальным средством их описания. Квадратурное представление заключается в выражении колебания линейной комбинацией двух ортогональных составляющих — синусоидальной и косинусоидальной:

где  и  — биполярные дискретные величины. Такая дискретная модуляция (манипуляция) осуществляется по двум каналам на несущих, сдвинутых на 90° друг относительно друга, т.е. находящихся в квадратуре (отсюда и название представления и метода формирования сигналов). Поясним работу квадратурной схемы (рисунок 7) на примере формирования сигналов четырехфазной ФМ (ФМ-4).