Ֆազային մոդուլյացիան որպես տվյալների փոխանցման մեթոդ

Ֆազային մոդուլյացիան որպես տվյալների փոխանցման մեթոդ
Ֆազային մոդուլյացիան որպես տվյալների փոխանցման մեթոդ
Anonim

Ինչպես գիտեք, ռադիոհաճախականության ազդանշանը բաղկացած է կրիչից, որը հիմնված է ռադիոհաղորդման վրա պարզ ներդաշնակ տատանումների տեսքով u (t)=U cos (ωt + φ): Այստեղից հետևում է, որ կրիչի հաճախականության ազդանշանում կան երեք անկախ պարամետրեր, որոնց վրա գործելով հնարավոր է ֆիքսել կառավարման ազդանշանի փոփոխությունները։

Սա ենթադրում է երեք տեսակի հնարավորություն՝ ամպլիտուդ (AM), հաճախականություն (FM) և փուլային մոդուլյացիա (PM):

Ֆազային մոդուլյացիա
Ֆազային մոդուլյացիա

Ֆազային մոդուլյացիան անալոգային կամ թվային տեղեկատվության փոխանցման մեթոդ է՝ փոխելու փոխանցվող ազդանշանի կրիչի հաճախականության φ0 սկզբնական անկյունը (փուլը)::

Դրա հետ φ(t) փուլը կախված է հսկիչ (մոդուլացնող) ազդանշանի ամպլիտուդից, այսինքն. φ(t)=ω0t + Δφ∙sinΩt + φ0==φ0 + ke (t), որտեղ k-ը համաչափության գործակիցն է։

Փազային մոդուլյացված ազդանշանը սովորաբար նկարագրվում է u (t)=Un sin [ωt + φ (t) արտահայտությամբ)].

Մեկ տոնով մոդուլյացիայի ժամանակ [e (t)=E sin Ωt] ունենք՝ φ(t)=φ0 + kE sin Ωt=φ 0 +Δφmaxsin Ωt.

ֆ(t) արժեքը փուլային մոդուլացված ազդանշանի հավասարման մեջ փոխարինելուց հետո մենք ստանում ենք u (t)=Un sin (ω n t + φ0 + Δφmax sin Ωt), որտեղ Δφmax -ը առավելագույն փուլային փոփոխությունն է, որը համաչափ է հսկիչ լարման ամպլիտուդիային: Δφmaxայլ կերպ կոչվում է անկյունային մոդուլյացիայի ինդեքս և նշվում m.-ով:

Ինչպես տեսնում եք, FM-ում m=Δφmax =kE: Ժամանակի փոփոխվող փուլային անկյան Θ (t) ակնթարթային արժեքը Θ (t)=ωn t + φ0 + msin Ωt, այնպես որ ω=d Θ (t)/dt=ωn + mΩ cosΩt, որտեղ mΩ=ΔφmaxΩ=Δ ω n =kEΩ - առավելագույն հաճախականության շեղում ωn -ից PM-ից, ուղիղ համեմատական մոդուլացնող տատանման ամպլիտուդին և հաճախականությանը:

փուլային մոդուլատոր
փուլային մոդուլատոր

Այսպիսով, PM-ի դեպքում մոդուլյացիայի ինդեքսը, որը բնութագրում է առավելագույն փուլային փոփոխությունը, համաչափ է կառավարման ազդանշանի ամպլիտուդիային և կախված չէ մոդուլյացիայի հաճախականությունից: Հաճախականության փոփոխությունը միջին արժեքի (շեղման) նկատմամբ փոխվում է ուղիղ համեմատական մոդուլացնող լարման ամպլիտուդին և հաճախությանը։

Կախված օգտագործման պայմաններից, փուլային մոդուլյացիան ունի մի քանի տեսակներ: Դրանցից մեկը, մասնավորապես, հարաբերական փուլային հերթափոխի ստեղնավորումն է:

Այս ձևով, կախված մոդուլացնող ազդանշանից, փոխվում է միայն ազդանշանի փուլը, և հաճախականությունը ևամպլիտուդը մնում է անփոփոխ: OFM-ի դեպքում տեղեկատվական արժեքը ոչ թե փուլի բացարձակ փոփոխությունն է, այլ դրա փոփոխությունը նախորդ արժեքի նկատմամբ:

Էլեկտրոնային շղթան, որը ստիպում է մոդուլացված ալիքի ֆազային անկյունը (համեմատած չմոդուլացված կրիչի) փոփոխվել մոդուլացնող ազդանշանին համապատասխան, կոչվում է փուլային մոդուլատոր:

Նման պատկերների շատ տեսակներ են մշակվել։ Պարզ մոդուլյատորի սխեման պարունակում է varicap - դիոդ, որը կարող է փոխել հանգույցի հզորությունը կառավարման լարման ազդեցության տակ: Այս միացումում մոդուլացնող լարումը փոխում է վարիկապի հզորությունը: Ֆազային հերթափոխը կախված է այս դիոդի հզորության հարաբերական արժեքից և բեռի դիմադրության R.

հարաբերական փուլային հերթափոխի ստեղնավորում
հարաբերական փուլային հերթափոխի ստեղնավորում

Այսպիսով, այս տեղաշարժը կախված է մոդուլացնող լարումից: Ահա թե ինչն է առաջացնում ռադիոազդանշանի փուլային մոդուլյացիան: Այնուամենայնիվ, նման տեղաշարժը ոչ գծայինորեն կապված է մոդուլացնող լարման հետ, varicap-ի հզորությունը ոչ գծային է կապված մոդուլացնող լարման հետ, ինչը լրացուցիչ խնդիրներ է ստեղծում փուլային մոդուլատորների նախագծման մեջ:

Իր մաքուր տեսքով, փուլային մոդուլյացիան լայնորեն չի օգտագործվում իր բնորոշ լուրջ թերության պատճառով՝ ցածր աղմուկի իմունիտետ:

Խորհուրդ ենք տալիս: