Модуляция сигнала

Как известно, радиоволны приобретают способность переносить информацию в том случае, если они определённым образом модулируются. Необходимо также, чтобы модуляция синусоидального несущего сигнала соответствовала требуемой последовательности информационных битов. Существует три основных типа модуляции: амплитудная, частотная и фазовая. В стандарте IEEE 802.11 для передачи сигналов используются различные виды фазовой модуляции.

Различают два вида фазовой модуляции: собственно фазовую и относительную фазовую модуляцию. При фазовой модуляции (Phase Shift Key, PSK) для передачи логических нулей и единиц используют сигналы одной и той же частоты и амплитуды, но смещённые относительно друг друга по фазе. Например, логический нуль передается синфазным сигналом, а единица - сигналом, который сдвинут по фазе на 180° (см. рис. 15).

Если изменение фазы может принимать всего два значения, то говорят о двоичной фазовой модуляции (Binary Phase Shift Key, BPSK).

Рисунок 15. Двоичная фазовая модуляция BPSK

Математически сигнал, соответствующий логическому нулю, можно представить как

0(t)=Asin(2πft),

а сигнал, соответствующий логической единице, как

1(t)= -Asin(2πft).

Тогда модулированный сигнал можно записать в виде:

SBPSK(t)=V(t)Asin(2πft),

где V(t) - управляющий сигнал, принимающий значения +1 и -1. При этом значение сигнала +1 соответствует логическому нулю, а значение сигнала -1 - логической единице. Изменение фазы может иметь и более двух значений, например четыре - 0, 90, 180 и 270°. В этом случае говорят о так называемой квадратурной фазовой модуляции (Quadrature Phase Shift Key, QPSK). Общий вид сигнала, модулированного по фазе:

S(t)=Asin(2πft+φ(t)).

Рисунок 16. Квадратурная модуляция QPSK

Данный сигнал можно представить в виде

S(t)=Asin(2πft)cosφ+Acos (2πft)sinφ.

Из полученного выражения видно, что исходный сигнал можно представить в виде суммы двух гармонических составляющих, смещённых друг относительно друга по фазе на 90°. В передатчике, производящем модуляцию, одна из этих составляющих синфазна сигналу генератора, а вторая находится в квадратуре по отношению к этому сигналу (отсюда - квадратурная модуляция).

Как уже говорилось, при квадратурной фазовой модуляции фаза сигнала может принимать четыре различных значения: .

Для выбора определённого значения фазы используются кодирующие сигналы d1 и d0, которые могут принимать значения +1 и -1. Если положить, что

1=cosφ+sinφ; d0=cosφ-sinφ,

получим соотношение между сдвигом фазы и кодирующими сигналами, приведенное в таблице 2.

Таблица 2. Соотношение между сдвигом фазы и кодирующими

сигналами

Фаза сигнала

d1

d0

Дибит

0

+1

+1

00

+1-101

-1-111

-1+110

Перейти на страницу: 1 2

Другие публикации

Генераторы ВЧ фирм Rohde&Sсhwarz, Agilent Technology
Электронный генератор представляет собой устройство, преобразующее электрическую энергию источника постоянного тока в энергию незатухающих электрических колебаний ...

Устройство веб-камеры
Цифровая веб-камера представляет собой сетевое устройство, которое состоит из видео камеры (ПЗС-матрицы), процессора компрессии и встроенного веб-сервера. Как правило, ве ...

Меню

Copyright @2020, TECHsectors.ru.