Фильтр, согласованный с прямоугольным импульсом
Фильтр, согласованный с радиоимпульсом
Согласованный фильтр как коррелятор
Система с двоичной фазовой модуляцией (2ФМ, BPSK)
и когерентной демодуляцией
Требуется время на синхронизацию
Восстановление несущей частоты
в системе 2ФМ
Требуется время на восстановление несущей частоты
Восстановление тактовой частоты в системе 2ФМ
Требуется время на восстановление тактовой частоты
Система 2ФМ с автокорреляционным демодулятором
Сигнал
правильно детектируется после завершения
синхронизации
При совпадении текущего бита с предыдущим U6 =1, при несовпадении U6 =–1
Система с квадратурной фазовой модуляцией
(4ФМ, QPSK – quaternary phase shift keying)
Разделение потока данных в системе с квадратурной манипуляцией
В системе со сдвигом меньше скачки фазы
Автокорреляционный демодулятор системы 4ФМ
Векторное представление сигналов Xi, Yi Табл.1
Δφ–разность фаз сигналов, представляющих текущий и предыдущий символы
Табл.2
Сигналы I и Q принимают положительные, отрицательные или нулевые значения при перемножении идентичных, противоположных или ортогональных сигналов (XiXi-1, XiYi-1) соответственно.
В зависимости от значений сигналов I и Q по табл. 2 определяется разность фаз Δφ, а по Δφ и предыдущему символу определяется текущий символ.
Относительное (дифференциальное) кодирование
Относительное кодирование применяется в системах с амплитудно-фазовой манипуляцией при когерентной и автокорреляционной демодуляции для уменьшения количества ошибок, вызванных неоднозначностью фазовой синхронизации опорного и принимаемого сигналов.
Алгоритм относительного кодирования в системе 2ФМ:
Алгоритм относительного кодирования в системе 4ФМ:
Коммутатор КМ в передатчике разделяет поток бит на четные и нечетные, коммутатор КМ в приемнике объединяет битовые потоки синфазного и квадратурного каналов.
Частотная манипуляция (FSK)
При М-ичной частотной манипуляции каждому символу соответствует своя частота передаваемого сигнала.
Частоту изменяют:
– перестройкой генератора,
– переключением генераторов,
– использованием синтезатора частоты.
Сигналы различных частот могут быть ортогональными и не ортогональными, фаза – непрерывной или изменяющейся скачком на границе символов.
Сигнал детектируют с использованием:
– полосовых фильтров и амплитудных детекторов,
– частотного детектора, определяющего разность частот,
– процессора БПФ, определяющего частоту,
– корреляционного приемника с разными опорными сигналами. Этот способ самый помехоустойчивый, сигналы должны быть ортогональными.
Условие ортогональности сигналов разных частот:
Первый интеграл от высокочастотного сигнала пренебрежимо мал.
Значение второго интеграла зависит от to, Т и φ - фазы сигнала разностной частоты cos[(ωi – ωj)t+φ], показанного на рисунке, в момент начала интегрирования.
Этот интеграл обращается в 0 в следующих двух случаях:
– длительность символа кратна периоду сигнала разностной частоты, интегрирование можно начинать в любой момент, демодуляция некогерентная.
– длительность символа равна полупериоду сигнала разностной частоты, а момент начала интегрирования соответствующим образом синхронизован с принимаемым сигналом, демодуляция когерентная.