Радиосигналы и их корреляционная обработка. Парфенов В.И. - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

22
000
1
( ) (1 cos( )) cos( )
n
AM i i i
i
stA M t t
=
=+ Ω+ψ ω+ϕ
, (3)
где
i
M
совокупность парциальных (частичных) коэффициентов модуля-
ции. Очевидно, что в спектре такого АМ-сигнала содержатся группы верх-
них и нижних боковых составляющих, являющихся масштабными копия-
ми спектра модулирующего сигнала и расположенных симметрично отно-
сительно несущей частоты
0
ω
. Следовательно, ширина спектра сигнала (3)
равна удвоенному значению наивысшей частоты в спектре модулирующе-
го сигнала.
Наконец, если модулирующий сигнал представляет собой некоторый
произвольный импульсный сигнал e(t), то результирующий АМ-сигнал
может быть представлен в виде (1), где
() ()
A
tket
=
, а kнекоторый ко-
эффициент пропорциональности. Спектр такого сигнала, очевидно, уже
будет не дискретным, а непрерывным, также симметричным относительно
несущей частоты
0
ω
, и являющимся масштабной копией спектра модули-
рующего сигнала.
На практике используют некоторые разновидности сигналов с ампли-
тудной модуляциейсигналы с балансной и однополосной амплитудной
модуляцией. Сигналы с балансной модуляцией (БМ) отличаются от сигна-
лов с обычной АМ тем, что у них в спектре отсутствует составляющая на
несущей частоте. Это приводит
к более рациональному использованию
мощности сигнала, т. к. в несущем колебании, не несущем полезной ин-
формации, заключена значительная доля мощности АМ-сигнала. Если же у
АМ-сигнала подавить верхнюю или нижнюю боковую полосу частот, то
придем к сигналу с одной боковой полосой (ОБП-сигнал), который также
называется сигналом с однополосной модуляцией
(ОМ). Преимущество
такого сигнала по сравнению с обычным АМ-сигналом заключается в том,
что его полоса частот в два раза уже.
Рассмотрим теперь свойства сигналов с угловой модуляцией (УМ). Та-
кие сигналы получаются в результате изменения по закону передаваемого
сообщения в несущем колебании частоты
0
ω
или начальной фазы
0
ϕ
. По-
скольку в обоих случаях аргумент гармонического колебания
00
()ttΨ=ω+ϕ
определяет мгновенное значение фазового угла, такие ра-
диосигналы получили название сигналов с угловой модуляцией. Если в не-
сущем колебании изменяется частота
0
ω
, то имеем дело с частотной мо-
дуляцией (ЧМ), если же изменяется начальная фаза
0
ϕ
- фазовой модуля-
цией (ФМ). ФМ-сигналы обычно записываются как
00
() cos( ())
ФМ
s
tA tket+
, где kнекоторый коэффициент пропорцио-
нальности. При частотной модуляции имеем
00
() cos( ( ) )
t
ЧМ
s
tA tked
−∞
+ττ
. В этом случае мгновенная частота
                                       22


                                n
             s AM (t ) = A0 (1 + ∑ M i cos(Ωi t + ψ i )) cos(ω0t + ϕ0 ) ,   (3)
                               i =1
где M i − совокупность парциальных (частичных) коэффициентов модуля-
ции. Очевидно, что в спектре такого АМ-сигнала содержатся группы верх-
них и нижних боковых составляющих, являющихся масштабными копия-
ми спектра модулирующего сигнала и расположенных симметрично отно-
сительно несущей частоты ω0 . Следовательно, ширина спектра сигнала (3)
равна удвоенному значению наивысшей частоты в спектре модулирующе-
го сигнала.
     Наконец, если модулирующий сигнал представляет собой некоторый
произвольный импульсный сигнал e(t), то результирующий АМ-сигнал
может быть представлен в виде (1), где A(t ) = ke(t ) , а k –некоторый ко-
эффициент пропорциональности. Спектр такого сигнала, очевидно, уже
будет не дискретным, а непрерывным, также симметричным относительно
несущей частоты ω0 , и являющимся масштабной копией спектра модули-
рующего сигнала.
     На практике используют некоторые разновидности сигналов с ампли-
тудной модуляцией – сигналы с балансной и однополосной амплитудной
модуляцией. Сигналы с балансной модуляцией (БМ) отличаются от сигна-
лов с обычной АМ тем, что у них в спектре отсутствует составляющая на
несущей частоте. Это приводит к более рациональному использованию
мощности сигнала, т. к. в несущем колебании, не несущем полезной ин-
формации, заключена значительная доля мощности АМ-сигнала. Если же у
АМ-сигнала подавить верхнюю или нижнюю боковую полосу частот, то
придем к сигналу с одной боковой полосой (ОБП-сигнал), который также
называется сигналом с однополосной модуляцией (ОМ). Преимущество
такого сигнала по сравнению с обычным АМ-сигналом заключается в том,
что его полоса частот в два раза уже.
     Рассмотрим теперь свойства сигналов с угловой модуляцией (УМ). Та-
кие сигналы получаются в результате изменения по закону передаваемого
сообщения в несущем колебании частоты ω0 или начальной фазы ϕ0 . По-
скольку в обоих случаях аргумент гармонического колебания
Ψ (t ) = ω0t + ϕ0 определяет мгновенное значение фазового угла, такие ра-
диосигналы получили название сигналов с угловой модуляцией. Если в не-
сущем колебании изменяется частота ω0 , то имеем дело с частотной мо-
дуляцией (ЧМ), если же изменяется начальная фаза ϕ0 - фазовой модуля-
цией       (ФМ).       ФМ-сигналы           обычно      записываются    как
sФМ (t ) = A0 cos( ω0t + ke(t )) , где k – некоторый коэффициент пропорцио-
нальности. При частотной модуляции имеем
                          t
sЧМ (t ) = A0 cos( ω0t + k ∫ e( τ)d τ) . В этом случае мгновенная частота
                          −∞