Методы цифровой полосовой модуляции

Полосовая модуляция (аналоговая или цифровая) – это процесс преобразования информационного сигнала в синусоидальный сигнал; при цифровой модуляции синусоида на интервале T называется цифровым символом. Синусоиды могут отличаться по амплитуде, частоте и фазе. Таким образом, полосовую модуляцию можно определить как процесс варьирования амплитуды, частоты или фазы (или их комбинаций) радиочастотной несущей согласно передаваемой информации. В общем виде несущая записывается следующим образом:

s (t) =A (t)cos θ (t), (9.1)

где A (t) – переменная во времени амплитуда;

θ (t) – переменный во времени угол.

Угол удобно записывать в виде

θ (t) = ω ₀(t) + (t), (9.2)

так что

, (9.3)

где ω – угловая частота несущей;

a (t) – ее фаза. Частота может записываться как переменная f или как переменная со. В первом случае частота измеряется в герцах (Гц), во втором – в радианах в секунду (рад/с). Эти параметры связаны следующим соотношением ω = 2 π f.

Основные типы полосовой модуляции/демодуляции перечислены на рисунке 4.1. Если для детектирования сигналов приемник использует информацию о фазе несущей, процесс называется когерентным детектированием (coherent detection); если подобная информация не используется, процесс именуется некогерентным детектированием (noncoherent detection). Вообще, в цифровой связи термины «демодуляция» (demodulation) и «детектирование» (detection) часто используются как синонимы, хотя демодуляция делает акцент на восстановлении сигнала, а детектирование – на принятии решения относительно символьного значения принятого сигнала. При идеальном когерентном детектировании приемник содержит прототипы каждого возможного сигнала. Эти сигналы-прототипы дублируют алфавит переданных сигналов по всем параметрам, даже по радиочастотной фазе. В этом случае говорят, что приемник автоматически подстраивается под фазу входного сигнала.