Основні види и протоколи модуляції в модемах
1. Загальні Відомості
Основна функція модему - це модуляція, тоб Перетворення параметрів носійного сінусоїдного коливання згідно із Законом Зміни ІНФОРМАЦІЙНОЇ послідовності, что передається. p> способ модуляції має вірішальне значення в досягненні максимально можлівої Швидкості передачі ІНФОРМАЦІЇ при заданій імовірності помилковості прийому.
Технічна ШВИДКІСТЬ передачі характерізує швідкодію апаратури, что входити до складу передавальної Частини цифрової системи передачі. Технічна ШВИДКІСТЬ візначається кількістю ЕЛЕМЕНТІВ дискретного ПОВІДОМЛЕННЯ в секунду, вімірюється в бодах:
,
де - трівалість елементарної посилки дискретного ПОВІДОМЛЕННЯ.
Отже, технічна ШВИДКІСТЬ передачі - це ШВИДКІСТЬ модуляції або маніпуляції.
Інформаційна ШВИДКІСТЬ - це ШВИДКІСТЬ передачі ІНФОРМАЦІЇ:
, біт/с,
де - загальна кількість ІНФОРМАЦІЇ в послідовності a, довжина Якої дорівнює Т.
Приклад. Для ІНФОРМАЦІЙНОЇ послідовності (рис.1), яка відповідає передачі одного символа, технічна ШВИДКІСТЬ передачі становіть:
В = 1/20мс = 50 бод;
інформаційна ШВИДКІСТЬ:
R = n/t = 5/150 = 33,3 біт/с,
де n = 5 - кількість ІНФОРМАЦІЙНИХ одінічніх ЕЛЕМЕНТІВ у сімволі; мкс - трівалість передачі одного символу.
20мс 20мс 20мс 20мс 20мс 20мс 30мс
старт інформаційна частина стоп
Рисунок 1 - Інформаційна послідовність
Максимальна інформаційна ШВИДКІСТЬ (пропускну здатність С) безперер-вного каналу з білим гаусівськім шумом Розраховується за формулою Шеннона и покладів від смуги частот, что вікорістовується, и відношення потужностей сигналу и шуму:
.
Наприклад, ЯКЩО відношення відповідає 35 дБ и вікорістовується повна смуга телефонного каналу тональної частоти (3100 Гц), пропускна здатність С не перевіщує 34822 біт/с.
В
2. Основні види модуляції, модулятори и демодулятором
Існує три основні методи бінарної модуляції: амплітудна (AM), частотна (ЧМ) i фазові (ФМ), КОЖЕН з якіх має велику кількість варіантів. У всех методах ВЧ-носійні коливання модулюються сигналами, что передаються цифровими інформацію (рис.2).
У пріймачі здійснюється детектування, фільтрація и регенерація сігналів для Відновлення початкової ІНФОРМАЦІЇ. Для когерентного детектування Потрібний сінусоїдній опорний сигнал, Який збігається з прийнятя носійною за частотою и фазою. Опорний сигнал отримуються за помощью допоміжного сигналу, что спеціально передається, або в результаті ОБРОБКИ модульованого сигналу. Для некогерентного детектування підстроювання фази опорного сигналів не нужно.
На віході детектора встановлюється вірішальній Пристрій (ВРП) i Пристрій віділення тактової частоти з сигналу, что пріймається. p> Амплітудна модуляція. Дискретний сигнал з AM запісується у вігляді:
,
де - модулюючій сигнал; - Амплітуда сигналом; - частота носійної. При маємо бінарну AM (мал.2а, б). Демодуляція AM-сігналів здійснюється амплітуднім детектором, и ВРП пріймає решение про прийом символу за перевіщенням вхіднім сигналом порогового уровня (як правило,). Різновідом діскретної AM є Квадратурна амплітудна модуляція (КАМ), за Якої модулюються два сигналі, зсунуті за фазою на 90 В° з подалі їх підсумовуванням:
, (1)
де; - модулюючі сигналі в Квадратурна каналах. При прійомі сігналів з КАМ віконується когерентного детектування.
У модемах для телефонних каналів Використовують три способи модуляції: p> - частотна,
- відносна фазова (Фазорізніцева),
- Квадратурна АМ (Багатопозіційна амплітудно-фазові). p> частотно модуляція. При частотній модуляції (ЧМ, FSK - Frequency Shift Keying) значення "0" та "1" ІНФОРМАЦІЙНОЇ послідовності відповідають певні частоти аналогового сигналу при незмінній амплітуді.
При цьом ВЧ-коливання
, (2)
де - девіація частоти. У найпростішому випадка, коли, модуляція здійснюється частотна Зсув з Використання двох частот:, яка відповідає значень та, яка відповідає (ріс.2в), розняття на; девіація частоти, індекс модуляції, де Т = 1/В - трівалість символу; В - ШВИДКІСТЬ передачі. p> При прійомі ЧС-сігналів зазвічай застосовують некогерентного детектування, Яку здійснюється за обвідною або за міттєвою частотою. Для прийому за обвідною вікорістовується фільтрова схема частотного детектора (ЧД) (рис.3). Розділення сігналів з частотами та віконується помощью смуговіх фільтрів, настроєніх на ці частоти, после якіх увімкнено амплітудні детектори АД (детектори обвідної) i ВРП [5]. p> Прийом за міттєвою частотою здійснює...
