Фазова маніпуляція в цифрових радіорелейних системах передачі

При фазовій маніпуляції інформаційним параметром радіоімпульсів являється фаза високочастотного заповнення.

В радіорелейних системах передачі використовується двійкова, 4-рівнева і 8-рівнева фазова маніпуляція.

При демодуляції фаза радіосигналу порівнюється з фазою відновленою на приймаючому кінці опорного коливання несучої.

Через випадкові спотворення радіосигналу має місце невизначеність фази відновленої несучої. Це являється причиною так званої зворотньої роботи, при якій двійкові посилки приймаються в “негативні”.

Для усунення впливу невизначеності фази застосовуються різнецеве кодування фази імпульсів, що передаються.

Фазову маніпуляцію з різнецевим кодуванням фази називають фазорізнецевою, або відносною фазовою маніпуляцією.

В радіорелейних системах передачі з відносною фазовою маніпуляцією при передачі інформації кодується не сама фаза радіосигналу, а різниця фаз (фазовий зсув) двох сусідніх радіоімпульсів.

В загальному випадку радіосигнал з М-різницевою відносною фазововю маніпуляцією отримується наступним чином:

де

тривалість радіоімпульсу

(1)

фазовий зсув при відносній фазовій маніпуляції

фаза опередньго к-1 радіоімпульсу

При цьому фаза К-го радіоімпульсу:

Часто при М=4 і 8 фазовий зсув вибирається у відповідності з рівністю

(2) де

На наступному малюнку покажемо фазові діаграми відносної фазової маніпуляції, на яких показано можливі значення фазового зсуву при умові (1)-суцільні стрілки і при умові (2)- штрихові стрілки.

М=2 М=4 М=8

Фазові діаграми відносної фазової маніпуляції радіосигналів для М-рівневої відносної фазової маніпуляції.

Застосовуються два способи демодуляції радіосигналів. В першому спочатку відновлюється несуча і когерентно детектується радіосигнал з відносною фазовою маніпуляцією. Потім різнецево (диференціально) декодується прийняті сигнали. При такому способі демодуляції операції декодування розділені і виконуються послідовно.

Другий спосіб передбачає диференціально-когерентне (автокореляційне) детектування. При ньому в якості опорного коливання використовується попередній радіоімпульс. При цьому операції детектування і декодування суміщені.

Ширина спектру радіосигналу при цьому залежить від швидкості предачі інформації і числа рівнів маніпуляції. Необхідна при цьому мінімальна смуга пропускання:

На практиці смугу пропускання вибирають дещо більшою. Як правило

Таким чином при збільшенні числа рівнів маніпуляції смуга частот, необхідна для відносної фазової маніпуляції радіосигналу, зменшується.

Так при ВФМ-4 смуга частот в два рази меньша ніж при ВФМ-2 при однаковій швидкості передачі інфорації.

Максимальна ефективність викорстання смуг частот при ВФМ:

Через вплив фільтрації при звичайній ВФМ, особливо при М=2 і М=4, виникає глибока паразитна амплітудна маніпуляція. Це приводить до додаткових спотворень сигналу.

Паразитну амплітудну модуляцію можна значно зменшити, якщо використовувати ВФМ-4 з зсувом.Ця різновидність ВФМ інколи називається квадратурною ВФМ.

При такій маніпуляції спочатку висхідна послідовність двійкових чисел елементів розбивається на дві послідовності двійкових елементів тривалістю 2Т, як це робиться при звичайній ВФМ-4.

Отримані послідовності суміщуються в часі одна відносно одної на Т, після чого одна з них використовується для двійкової ВФМ синфазного коливання:

А інша для ВФМ квадратурного коливання цієї ж частоти:

де , K=0,1,2….

В результаті додавання двох ВФМ радіосигналів отримуємо радіосигнал з ВФМ при умові, що .

Поиск по сайту: