1,2,3,4- Ячейки регистра сдвига; 6- сумматор по модулю два; 7- регистр сдвига.
Структурная схема генератора М-последовательности периодом N=15 изображена на рисунке 2.1. Основанием для построения данной схемы является рассмотрение многочлена задержки преобразователей последовательностей с максимальным периодом.
Состояния ячеек регистра сдвига приведены в таблице 2.1:
Таблица 2.1 - Состояние ячеек регистра сдвига
|
Номер тактового импульса |
Состояние ячеек регистра сдвига | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 | |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
3 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
4 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
5 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
6 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
7 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
8 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
9 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
10 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
11 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
12 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
13 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
14 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
15 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Таким образом, на выходе первой ячейки генерируется псевдослучайная последовательность из символов «0» и «1». Использование таких последовательностей в качестве носителей информации приводит в условиях действия помех к ухудшению качества передаваемой информации из-за уменьшения энергии передаваемого сигнала. Поэтому М-последовательность следует преобразовывать по правилу: символ «0» изменить на «1», а символ «1» изменить на «-1». При этом между генератором последовательности и модулятором нужно включить преобразователь символов, работающий в соответствии с приведенным выше правилом.
Для осуществления первой ступени модуляции в схему формирователя линейного сигнала необходимо включить генератор М-последовательности, фазовый модулятор, представляющий собой перемножитель, на второй вход которого будет подаваться информационная последовательность. Чтобы модулирующий сигнал мог изменять полярность носителя сообщения, его необходимо подвергнуть преобразованию: символ «0» изменить на «1», а символ «1» изменить на «-1», включив в схему соответствующий преобразователь. Для обеспечения синхронизации процесса модуляции в схему необходимо включить генератор тактовых импульсов, которые необходимо подать на вход АЦП и на вход генератора ШС. Роль фазового модулятора второй ступени также будет выполнять перемножитель, на второй вход которого необходимо подать гармонический сигнал с выхода генератора гармонических сигналов. Работа такого генератора также должна быть синхронизирована тактовым генератором. Структурная схема описанного формирователя линейного сигнала изображена на рисунке 2.2 (АЦП не входит в состав линейного формирователя, а изображен для пояснения процесса синхронизации).
Рисунок 2.2 – Структурная схема формирователя линейного сигнала
Принцип работы данной схемы поясняется временными диаграммами на рисунке 2.3, где изображены последовательность тактовых импульсов с выхода генератора ТИ (а), М-последовательность с выхода генератора ШС (б), информационная последовательность с выхода АЦП (в) до преобразования в знакопеременную последовательность и после (г, д), ФМШС с выхода первого фазового модулятора (е), гармонический сигнал (ж) и последовательность радиоимпульсов с выхода второго фазового модулятора (з).
Рисунок 2.3 – Временные диаграммы, поясняющие работы формирователя линейного сигнала
Рисунок 2.4 – Спектральные диаграммы, поясняющие работы формирователя линейного сигнала
Формирование линейного сигнала в частотной области поясняет рисунок 2.4, содержащий спектральные диаграммы сигналов-носителей, информационных и на выходах модуляторов. Данный рисунок позволяет отметить, что первая ступень модуляции увеличивает ширину спектра сигнала в N раз, а вторая – еще в 2 раза.