Разделы

Зависимость помехоустойчивости от вида модуляции

Покажем, что помехоустойчивость приема сигналов зависит от вида используемой модуляции. Для этого вычислим приближенно при одних и тех же условиях приема отношение сигнал-помеха на выходе идеальных детекторов при амплитудной и частотной модуляции несущего колебания. Под идеальным детектором здесь будем понимать устройство, выделяющее модулирующий сигнал из радиосигнала. Так, если на вход идеального амплитудного детектора воздействует AM сигнал SАМ(t)=Um(1+mU(t))sinwot, то на его выходе получаем модулирующий сигнал u(t); аналогичным свойством обладает и идеальный частотный детектор.

Будем рассматривать простейший случен, когда и несущее колебание и модулирующий сигнал являются гармоническими, т. е. s(t)=Um sin wot, u(t)=UmusinΩ t. Помеха пусть также будет гармоническим колебанием, но с другой частотой wп и малой амплитудой, т. е. n(t) =Umn Sin wпt, Umn< Um

Найдем сначала среднюю мощность сигнала на выходе идеальных амплитудного и частотного детекторов при отсутствии помехи. В случае амплитудной модуляции наибольшее значение коэффициента модуляции m=Umu/Um=1. Поэтому максимально возможная амплитуда сигнала на выходе амплитудного детектора UmАД=Um. Отсюда следует, что при гармоническом управляющем сигнале мощность сигнала на выходе амплитудного детектора 1

(1.1)

где Т=2П/Ω - период гармонического колебания с частотой Ω.

Рассмотрим теперь случай частотной модуляции: ЧМ сигнал описывается следующей функцией времени

т. е. приращение фазы гармонического колебания с частотой при ЧМ, обусловленное модулирующим сигналом, определяется соотношением . Среднее значение квадрата этого приращения

(1.2)

Здесь определяется средняя за период мощность гармонического колебания с частотой Ω; следует также иметь в виду, что вычисляемая по данной формуле мощность выделяется на сопротивлении 1 Ом.

где М=- индекс частотной модуляции. Величина (1.2) определяет мощность сигнала на выходе идеального частотного детектора.

Рассмотрим теперь воздействие аддитивной смеси немодулированного несущего колебания и помехи на эти же детекторы и найдем выражения для мощности помехи на выходе амплитудного детектора, а также среднее значение квадрата отклонения фазы несущей. Эти соотношения сравнительно просто можно найти с помощью векторной диаграммы, приведенной на рис. 1. На этой диаграмме несущее гармоническое колебание s(f) представлено вектором с длиной Um и фазой . Помеха также изображена с помощью вектора, длина которого равна UmП, а фаза - .Так как частота сигнала отличается от частоты помехи , то вектор помехи медленно вращается относительно вектора сигнала с частотой .При это вращение происходит против часовой стрелки (вектор помехи вращается быстрее вектора сигнала); в противном случае - в обратном направлении. На диаграмме изображено одно из возможных взаимных положений векторов помехи и сигнала.

Рисунок 1 - Векторная диаграмма суммы гармонических сигнала и помехи

При вращении вектора помехи относительно точки О суммарное колебание будет иметь меняющуюся во времени амплитуду Um∑ и фазу, отклоняющуюся на величину от фазы немодулированного колебания. Это означает, что действие аддитивной гармонической помехи на немодулированное несущее колебание проявляется в том, что возникает дополнительная модуляция как амплитудная, так и угловая. Амплитудную модуляцию выделяет амплитудный детектор, угловую-частотный.

Найдем мощность колебания на выходе амплитудного детектора при действии помехи. Из диаграммы на рис. 1.1 следует, что приращение амплитуды . Эти изменения выделит амплитудный детектор, так что на его выходе мощность помехи

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Другие материалы

Разработка приборного оснащения беспилотных летательных аппаратов для контроля санитарно-гигиенических характеристик атмосферного воздуха в приповерхностном слое
Большие объемы выбросов вредных веществ в атмосферу приводят к её интенсивному загрязнению, поэтому вопросы мониторинга загрязнений являются особо важными. Особую сложность представляет ...

Разработка печатной платы игровой приставки Game Boy
Первое поколение компьютеров с архитектурой Фон-Неймана Первой работающей машиной с архитектурой Фон-Неймана стал манчестерский «Baby» - Small-Scale Experimental Machine, созданный в М ...

Разработка конструкции парктроника для автомобиля
Парковочный радар - элемент дополнительного оборудования, который можно установить на автомобиль. Парктроник имеет самую различную функциональную направленность. Как правило, использован ...

Копирайт 2021 : www.ordinarytech.ru