ТОП 10:

Частотная и фазовая модуляция задающих генераторов передатчиков. Формирование сложных фазоманипулированных и частотно-модулированных сигналов.



Поскольку мгновенная частота U)(t) с фазой 0(t) сигнала связана соотношением

то частотная и фазовая модуляция взаимозависимы, их объединяют даже общим названием - угловая модуляция.

Модуляция называется угловой (УМ), если в колебании вида в зависимости от модулирующего сигнала изменяется полная фаза (для краткости просто фаза) ; здесь ω0 — центральная или средняя частота колебания с УМ; Um — неизменная амплитуда колеба­ния.

Благодаря высокой помехоустойчивости угловая модуляция приме­няется в системах низовой радиосвязи различных диапазонов частот, в радиовещании, в звуковом сопровождении телевизионного ве­щания, в наземной радиорелейной связи прямой видимости, тропосфер­ной и космической связи. Кроме того, УМ используется в радиотелеметрии, системах радиоуправления, некоторых системах радионавигации и радиолокации. Телеграфные сигналы и цифровая информация в настоящее время передаются преимущественно путем частотной и фазовой манипуляций.

При частотной модуляции (ЧМ) мгновенная частота сигнала изменя­ется по закону модулирующего сигнала, при фазовой (ФМ) - фаза. Поэто­му при модуляции тестовым синусоидальным сигналом частотой Ὼ:

Модуляция называется фазовой (ФМ), если индекс модуляции т пропорционален амплитуде модулирующего сигнала UQ и не зависит от его частоты Ὼ . Модуляция называется частотной (ЧМ), если девиация (отклонение) частоты от среднего значения ω0 пропорциональна U и не зависит от частоты Ὼ, т. е. если индекс модуляции т пропорци­онален U иобратно пропорционален Ὼ/.

Таким образом:

где к – коэффициент пропорциональности. При обоих видах модуляции меняется частота колебаний.

При ЧМ девиация частоты при изменении частоты Ὼ, а девиация фазы сигнала меняется по закону .

При ФМ амплитуда колебания фазы сигнала ,а мгновенная частота сигнала меняется по закону ωд= :

Таким образом, при обеих видах угловой модуляции - ЧМ и ФМ -меняется как мгновенная частота, так и фаза модулируемого высокочас­тотного сигнала. Однако, два основных параметра, характеризующих эти виды модуляции - девиация частоты и девиация фазы - по-разному зависят от частоты модулирующего сигнала Ὼ.

Существуют прямые и косвенные методы получения ЧМ и ФМ коле­баний(сигналов). При прямых методах модулирующее колебание непосредственно воздействует на необходимый для данной модуляции параметр: частоту или фазу РЧ колебания.

В первом случае частотный модулятор представляет собой автоге­нератор, в контур которого включен реактивный элемент, управляемый модулирующим сигналом

Прямая фазовая мо­дуляция обычно осуществляется в цепи, через которую проходит РЧ колебание, и сдвиг фазы выходного сигнала изменяется под действием сигнала модуляции

Косвенные методы предполагают получение нужного вида угловой модуляции осуществлением другой модуляции и соответствующим пре­образованием сигнала. Так как частота и фаза гармонического колеба­ния взаимосвязаны ЧМ колебание можно получить, осуществляя модуляцию по фазе, но при этом необходимо устранить зависимость девиации частоты Δωд от частоты модуляции Ὼ, присущую ФМ.

Это нетрудно выполнить, пропустив модулирующий сигнал через цепь с коэффициентом передачи, пропор­циональным 1/Ὼ.

Девиация фазы на выходе такого устройст­ва , а девиация частоты при этом будет зависеть только от амплитуды U, что характерно для ЧМ. Аналогично ФМ колебание можно получить косвенным путем с помощью частотного модулятора и корректирующей цепи на его выходе с коэффициентом передачи, пропорциональным Ὼ. В качестве корректирую­щих цепей можно использовать интегрирующую RС-цепь (рис. 8.5,д) или дифференцирующую RС-цепь (рис. 8.5,е).

Определить вид угловой модуляции можно довольно просто: подать на вход модулятора сигнал , а к выходу подключить измеритель девиации частоты. Если девиация частоты зависит только от U и не зависит от частоты, то имеет место частотная модуляция. Если же Δωд оказывается пропорциональной и U, и частоте Ὼ, то модуляция фазо­вая.




Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su не принадлежат авторские права, размещенных материалов. Все права принадлежать их авторам. Обратная связь - 54.81.210.99