Глава 6 Полярные модуляторы

Итак, мы научились управлять фазой и частотой синусоидального сигнала. Это означает, что мы можем осуществить частотную и фазовую модуляцию сигнала. Однако в ряде случаев требуется уметь управлять амплитудой синусоидального сигнала. Например, такое действие требуется при амплитудной модуляции.

Рассмотрим формулу, описывающую синусоидальный сигнал:

Анализируя эту формулу, мы видим, что для изменения амплитуды синусоидального сигнала достаточно умножить его на функцию, зависящую от времени. Строить цифровые умножители мы уже научились в предыдущих главах, поэтому, для того, чтобы получить амплитудный модулятор, достаточно в структурную схему устройства прямого цифрового синтеза просто добавить цифровой умножитель, как это показано на рисунке 11.2.4

Рисунок 11.2.4 Схема полярного модулятора

В схеме, приведенной на рисунке 11.2.4, после постоянного запоминающего устройства и после умножителяпоставлены регистры. Они служат для увеличения быстродействия устройства в целом. Период тактовой частоты зависит от времени распространения сигнала по цифровым комбинационным схемам, таким каксумматор, умножитель или дешифраторы адреса постоянного запоминающее устройства.

Время распространения через каждое из перечисленных устройств меньше времени распространения через все эти устройства сразу, поэтому введение дополнительных регистров позволяет увеличить тактовую частоту схемы прямого цифрового синтеза.

Рассмотренная схема позволяет независимо изменять частоту и фазу генерируемого сигнала. Именно так представляется синусоидальный сигнал в полярной системе координат. Именно поэтому приведенная схема прямого цифрового синтеза сигнала получила название полярного модулятора.

Глава 7 Квадратурные модуляторы.

Полярные модуляторы позволяют легко реализовать аналоговые виды модуляции, такие как частотная, фазовая или амплитудная модуляции. Из цифровых методов модуляции полярные модуляторы позволяют осуществить MSK и GMSK модуляции. Реализация же таких видов модуляции как квадратурная амплитудная модуляция (КАМ) или фазовая модуляция с высокой скоростью передачи бит осуществляется легче при использовании квадратурного модулятора.

Для осуществления квадратурной амплитудной модуляции потребуются два канала: синфазный канал I и квадратурный канал Q. На выходе модулятора сигналы с выходов умножителей суммируются. Для осуществления сдвига фаз в квадратурных каналах в ПЗУ можно записать сразу таблицу синуса и косинуса. Структурная схема квадратурного модулятора приведена на рисунке 11.2.5

Рисунок 11.2.5 Структурная схема квадратурного модулятора

В этой схеме квадратурные компоненты сигнала I и Q, подаваемые на вход умножителей должны быть сформированы в полосе частот от 0 до fв. В этой схеме также как и в схеме полярного модулятора должны быть промежуточные регистры, увеличивающие быстродействие всей схемы в целом, однако для увеличения наглядности рисунка они не показаны.

В большинстве случаев тактовая частота квадратурных компонент сигнала не совпадает с тактовой частотой, необходимой для формирования высокочастотного сигнала. Для увеличения частоты отсчетов квадратурных сигналов обычно применяются интерполирующие фильтры. Давайте рассмотрим принципы работы этих фильтров подробнее.