Цифровая модуляция сигналов (манипуляция)
Цифровая модуляция сигналов, или манипуляция, наблюдается, когда высокочастотный несущий сигнал скачкообразно меняет свои параметры под воздействием дискретного информационного сообщения. Параметры, которые могут модулироваться информационным сообщением, те же самые — амплитуда, частота и фаза. Таким образом можно построить различные виды цифровой манипуляции.
При амплитудной манипуляции (рис. 3.4) в процессе формирования сигнала изменяется амплитуда несущего сигнала: Хам(0 =4V(t)sin(cot + ф), где A(t) —последовательность дискретных чисел, соответствующих символам вторичного алфавита, в бинарном случае — 0 или 1.
Рис. 3.4. Пример амплитудной манипуляции при бинарном информационном сообщении:
а — информационный сигнал; б — амплитудно-манипулированный
сигнал
Частотная манипуляция (рис. 3.5) предполагает, что изменяется частота несущего сигнала при неизменной амплитуде. При получении бинарного информационного сообщения модулятор генерирует результирующий сигнал, характеризующийся двумя существенно различными значениями частоты. Высокая частота, например, соответствует единичному символу сообщения, а низкая частота — нулевому символу.
где k(t) — индекс модуляции, принимающий значения 1, если в момент t получен единичный символ информационного сообщения и фиксированное значение меньше 1 (например, 0,5), если получен нулевой символ информационного сообщения. Частотная манипуляция обладает высокой помехоустойчивостью, так как шумы искажают, как правило, амплитуду, а не частоту сигнала.
Рис. 3.5. Пример частотной манипуляции при бинарном информационном сообщении:
а — информационный сигнал; б — несущий сигнал; в — частотно-манипулированный сигнал
При фазовой манипуляции скачкообразно изменяется фаза несущего колебания в зависимости от поступившего информационного разряда. В бинарном случае изменение разряда информационного сообщения сдвигает фазу несущего сигнала на п по сравнению с предыдущим значением, т.е. знак сигнала меняется на противоположный (рис. 3.6).
Имеются и некоторые другие способы цифровой модуляции сигналов: квадратурная манипуляция (одновременное изменение амплитуды и фазы сигнала), гауссовская манипуляция, мультиплексирование и т.д.
Рис. 3.6. Пример фазовой манипуляции при бинарном информационном сообщении:
а — информационный сигнал; б — несущий сигнал; в — фазо-манипулированный сигнал
