Формирование аналоговых сигналов

Цифровая информация передается прямоугольными видеоимпульсами. Спектр такого сигнала содержит постоянную составляющую и медленно убывает с ростом частоты по закону sin(x)/x. Передача прямоугольных импульсов по узкополосным каналам связи приводит к искажениям их формы и ошибкам на приемной стороне. Стандартным методом уменьшения занимаемой полосы и, соответственно, искажений при передаче цифровой информации является использование узкополосных сигналов-переносчиков, параметры которых модулируются (манипулируются) цифровыми сигналами. К основным параметрам относятся амплитуда, фаза и частота. При двоичной манипуляции одного параметра сигнал переносит один бит информации, при манипуляции двух параметров (амплитуда и фаза, амплитуда и частота) элементарный сигнал переносит два бита. Для еще большего информационного уплотнения используется многопозиционная модуляция параметра (4 – 8 положений фазы несущей, до 4 уровней амплитуды огибающей, 8 – 16 позиций по частоте). Количество многопозиционных сигналов ограничено различимостью сигналов с соседними позициями на приемной стороне. Сигналы с частотой дискретизации до 20 кГц могут быть сформированы средствами микроЭВМ.

Методы формирования основаны на представлении сигнала совокупностью выборочных значений, хранящихся в ПЗУ, которые последовательно выводятся на ЦАП. Объем выборки определяется частотой дискретизации, достаточной для восстановления непрерывного сигнала интерполирующим фильтром. Разрядность выборочных значений определяет точность формирования амплитуды и ограничена разрядностью ЦАП.

В соответствии со значением текущего модулирующего бита программа формирования выводит записанный в ПЗУ сигнал без изменений или перед выводом производит модификацию очередной выборки.

Амплитудная манипуляция производит пропорциональное уменьшение кода сигнала. Двухпозиционная фазовая манипуляция соответствует изменению знака сигнала, что сводится к инверсии кода. При частотной манипуляции следует запретить вывод в ЦАП некоторого числа выборок, что эквивалентно уменьшению длины массива и дискретному увеличению частоты сигнала.

Ниже приведен пример подпрограммы формирования сигнала с линейно-частотной модуляцией. Для наглядности частота каждого следующего периода синусоиды удваивается. Число периодов сигнала задается в ячейке 30Н.

LFM:         MOV         DPTR,#TABSIN

MOV         R7,#1

MOV         R6,#255

K:               CLR           A

MOVC      A,@A+DPTR

MOV         P1,A

MOV         A,DPL

ADD         A,R7

MOV         DPL,A

DJNZ        R6,K

MOV         A,R7

ADD         A,R7

MOV         R7,A

MOV         A,#255

MOV         B,R7

DIV           AB

MOV         R6,A

DJNZ        30H,K

RET

В ПЗУ макета записаны два массива выборок по 256 отсчетов каждая. TABSIN – период синуса, TABMOD – 4 периода синусоидальной несущей с огибающей, сглаженной по закону квадрата синуса. Нулевому уровню сигналов соответствует код 128 (80H).