Формирование радиосигналов с частотной манипуляцией и двойной частотной манипуляцией

Частотная манипуляция - это передача цифровых данных посредством дискретного изменения частоты несущей волны. Частотная манипуляция (ЧМ), осуществляется за счет небольших изменений несущей частоты. При частотной манипуляции значениям "0" и "1" информационной последовательности соответствуют определённые частоты синусоидального сигнала при неизменной амплитуде. Частотная манипуляция весьма помехоустойчива, поскольку помехи телефонного канала искажают в основном амплитуду, а не частоту сигнала. Однако при частотной манипуляции неэкономно расходуется ресурс полосы частот телефонного канала. Поэтому этот вид модуляции применяется в низкоскоростных протоколах, позволяющих осуществлять связь по каналам с низким отношением сигнал/шум.

При частотной манипуляции используется только два значения частоты. Единица, как правило, передается низкой, а нуль - высокой частотой.

Значения битов информационного сигнала, равные 1 или 0, представляются в виде положительного или отрицательного сдвига частоты несущего сигнала. Под отрицательным сдвигом частоты подразумевается ее уменьшение, под положительным — увеличение на определенную небольшую величину. Приемник определяет этот сдвиг, осуществляя тем самым демодуляцию сигнала.

Частотная манипуляция с минимальным сдвигом представляет собой способ модуляции, при котором не происходит скачков фазы, а изменение частоты происходит в моменты пересечения несущей нулевого уровня.

Сигнал ДЧТ (двойное частотное телеграфирование) обеспечивает передачу информации одновременно по двум каналам. Каждому сочетанию символов в каналах приписывается определенная частота (см. Таблицу).

Передаваемый символ 1к

2к

Частота передатчика fА fБ fВ fГ

Передаваемый символ 1к

2к

Частота передатчика fА fБ fВ fГ

Причем fГ>fВ>fБ>fА. Частотные сдвиги fГ - fВ; fВ - fБ; fБ - fА выбираются равными. Для того, чтобы привязать сигналы ЧТ и ДЧТ к частотной оси, вводят понятие номинальной частоты сигналов f0 = (fБ + fВ)/2.

В случае одноканальной работы (режим ЧТ) частота принимает одно из двух значений: ƒБ при передаче бестоковой «0» посылки или ƒВ при передаче токовой «1» посылки.

При двухканальной работе (режим ДЧТ) частота принимает одно из четырёх значений: ƒА при передаче бестоковой «0» посылки по обоим телеграфным каналам; ƒБ при передаче по первому каналу бестоковой посылки, а по второму токовой; ƒВ при передаче по первому каналу токовой посылки, а по второму бестоковой; ƒГ при передаче по обоим каналам токовой посылки.

Формирование широкополосных радиосигналов

К широкополосным радиосигналам относятся: радиосигналы ЧМ с большим индексом модуляции; радиосигналы с ФИМ; радиосигналы с ИКМ; радиосигналы с дельта модуляцией (А -модуляцией).

Все без исключения широкополосные сигналы обеспечивают высокую помехозащищённость системы передачи информации, и чем шире спектр частот занимаемый радиосигналом, тем выше помехозащищённость радиосистемы передачи информации. Широкополосные радиосигналы используются в УКВ диапазоне, который имеет большую частотную ёмкость.При формировании широкополосных ЧМ радиосигналов основная проблема связана с обеспечением линейности модуляционной характеристики, т. е. зависимости девиации частоты от уровня модулирующего сигнала. Хорошую линейность модуляционной характеристики обеспечивают частотные модуляторы на клистронах. На рис.2.71 показано два клистронных АГ: один модулируемый, второй опорный. Разность средних частот автогенераторов составляет стандартную промежуточную частоту радиосистемы передачи информации /пч=70 МГц.

Колебания автогенераторов подаются на смеситель, на выходе смесителя фильтром выделяется сигнал разностной частоты, который имеет частотную модуляцию с большим индексом модуляции. Далее ЧМ радиосигнал промежуточной частоты /пч=70 МГц переносится в область излучаемых частот передатчика.