Fāžu modulācija kā datu pārraides metode

Tehnoloģija

Kā zināms, radiofrekvenču signāls sastāv noPārvadātājs pamatojas uz radio emisijām vienkāršas harmoniskas svārstības formā u (t) = U cos (ωt + φ). No tā izriet, ka pārvades frekvences signālos ir trīs neatkarīgi parametri, kas ietekmē kontroles signāla izmaiņas.

Tas nozīmē trīs veidu iespējamību: amplitūda (AM), frekvence (FM) un fāzu modulācija (FM).

Fāzes modulācija

Fāžu modulācija ir analogās vai ciparu informācijas pārraides metode, mainot sākotnējo leņķi (fāze) φ0 pārraidītā signāla nesējfrekvence.

Ar to fāze φ (t) ir atkarīga no kontroles (modulēšanas) signāla amplitūdas, t.i. φ (t) = ω0t + Δφ ∙ sinΩt + φ0 = = φ0 + ke (t), kur k ir proporcionalitātes koeficients.

Fāzes modulēto signālu vispārīgā gadījumā apraksta ar izteiksmi u (t) = UKungs sin [ωt + φ (t)].

Modulējot vienā tonī [e (t) = E sin Ωt], mums ir: φ (t) = φ0 + kE sin Ωt = φ0 + Δφmakssin Ωt.

Pēc tam, kad fāzē modulētā signāla vienādojumā ir aizstāts φ (t) lielums, iegūstam u (t) = UKungs grēks (ωKungs t + φ0 + Δφmaks sin Ωt), kur Δφmaks - maksimālās fāzes izmaiņas, kas ir proporcionālas vadības sprieguma amplitūdai. Δφmaks tiek saukts par leņķa modulācijas indeksu un ir apzīmēts ar m.

Kā var redzēt, ar FM m = Δφmaks = kE. Fāzes leņķa Θ (t) momentānā vērtība, kas mainās atkarībā no laika, ir vienāds ar Θ (t) = ωKungs t + φ0 + msin Ωt, tā ka ω = d Θ (t) / dt = ωKungs + mΩ cosΩt, kur mΩ = ΔφmaksΩ = ΔωKungs = kEΩ ir maksimālā frekvences novirze no ωKungs pie FM, tieši proporcionāls modulācijas svārstību amplitūdai un frekvencei.

fāzes modulators

Tādējādi, izmantojot FM modulācijas indeksu,kas raksturo maksimālo fāzes izmaiņas, ir proporcionāls vadības signāla amplitūdai un nav atkarīgs no modulācijas frekvences. Frekvences izmaiņas attiecībā pret vidējo vērtību (novirze) ir tieši atkarīgas no modulētā sprieguma amplitūda un frekvences.

Atkarībā no pielietojuma apstākļiem, fāzu modulācijai ir vairākas variācijas. Viens no tiem, it īpaši, ir relatīvā fāzu maiņas ievadīšana.

Šajā formā atkarībā no modulēšanasSignāls tikai maino signāla fāzi, un frekvence un amplitūda paliek nemainīgas. Izmantojot OMP, informācijas vērtība nav absolūtās fāzes izmaiņas, bet tās izmaiņas attiecībā pret iepriekšējo vērtību.

Elektroniskā shēma, kas izmaina modulētā svārstību fāzes leņķi (attiecībā pret nemodulētu nesēju) saskaņā ar modulējošo signālu, tiek saukta par fāzes modulatoru.

Tiek izstrādāti daudzi šādu attēlu veidi. Vienkāršā modulatora shēmā ir varicap diode, kas spēj mainīt krustojuma kapacitāti vadības sprieguma ietekmē. Šajā shēmā modulējamais spriegums maina mainītāja kapacitāti. Fāzes nobīde ir atkarīga no šī diode kapacitātes relatīvā lieluma un no slodzes pretestības R.

relatīvā fāzes nobīdes ievadīšana

Tādējādi šī maiņa ir atkarīga nomodulējošais spriegums. Tas nosaka radio signāla fāzu modulāciju. Tomēr šāda pāreja nelineāri ir saistīta ar modulējošo spriegumu, un varicap kapacitāte ir nelineārā veidā saistīta ar modulēto spriegumu, kas rada papildu problēmas fāzes modulatoru konstrukcijā.

Tīrā veidā fāzes modulācija netiek plaši izmantota, jo tai raksturīgs nopietns trūkums - zems trokšņa imunitāte.

Komentāri (0)
Pievienot komentāru