Архитектура частотных демодуляторов.

Как известно, в основе некогерентного приема на фоне белых Гауссовских шумов лежит вычисление смеси сигнала и шума. Если при этом применяется ортогональное кодирование, то более эффективным является использование не двоичного, а многоуровневого кодирования (т-ичная передача, обычно т — 2К). В этом случае формируемые ортогональные сигналы будут наиболее удаленными, и вместе со снижением символьной скорости, уменьшается вероятность ошибки.

Двухканальный демодулятор. Структура некогерентного оптимального приемника частотно - манипулированных (ЧМн) сигналов [32] может быть представлена (рис. 11.54)

Рис. 11.54

Принятый РБК сигнал, являющийся гармоническим с частотой // или у} появляется на выходе одного из полосовых фильтров, настроенных на соответствующую частоту. Радиосигнал, преобразуется в частотном дискриминаторе (ЧД), формируя спектр, содержащий низкочастотную составляющую (огибающую), изменяющуюся по амплитуде, в соответствии с законом модуляции частоты на передатчике. Последовательность видеоимпульсов поступает на согласованный фильтр (СФ). Амплитудно-частотная характеристика согласованного фильтра выделяет составляющие спектра огибающей принятого сигнала, формируя импульс, искаженный действием помех в радиоканале и процессами в радиотракте. Значение импульса на выходе СФ оценивается в конце каждого временного интервала пТь (п е 2 ), когда огибающая принимает наибольшее значение, и после сравнения принятого импульса с пороговым значением в решающем устройстве, формирует в регенераторе (А/Ц) каждого плеча демодулятора цифровую последовательность, состоящую из логических «1» или «О». После сложения в сумматоре (?) цифровых последовательностей и д® , соответствующих синфазной и квадратурной составляющим, формируется единый цифровой поток Ьк.

Включаемый на входе некогерентного детектора (демодулятора) ПФ должен обладать полосой пропускания большей, чем удвоенное значение девиации сигнала 2А{ и одновременно обеспечивать требуемое подавление соседнего канала (снижать до величины, определяемой стандартами на значение составляющих СК в полосе приема рабочего канала).

В схеме с согласованной фильтрацией (рис. 11.54) это достигалось применением ПФ с высокой прямоугольностыо, что повышало селективность по СК.

Демодулятор с одним каналом обработки ЧМн сигнала. Более простой в реализации является схема приема ББК сигнала, основанная на использовании одного канала обработки сигнала (рис.11.55) и частотного дискриминатора

Рис. 11.55

Рассмотренный вариант структурной схемы частотного детектора на основе частотного дискриминатора может являться составной частью системы ФАПЧ. Достижение минимального значения вероятности ошибок на выходе такого детектора обеспечивается, для заданного значения индекса модуляции /3 , выбором ширины полосы пропускания полосового фильтра по величине равной разности между двумя частотами J) и f>, соответствующими значению логической единицы и нулю. Такая схема обладает большим значением вероятности ошибки, но существенно выигрывает в простоте реализации, по сравнению с рассмотренной ранее.

Детектирование сигналов с предварительной гауссовской фильтрацией. Обычно ИС, применяемые для детектирования сигналов GFSK и GMSK, содержат ограничитель и дискриминатор ЧМн сигналов, формирующие на выходе ФНЧ сигнал (рис. 11.56), пропорциональный мгновенному значению частоты (производной фазы). Включение на входе модулятора передатчика фильтра Гаусса приводит к сокращению ширины спектра, занимаемого цифровой последовательностью и одновременному появлению переменного характера огибающей. В некоторые моменты ее значения могут достигать величин близких к нулю, существенно снижая помехоустойчивость таких сигналов. По этой причине ФНЧ, включенный на выходе частотного детектора, должен обеспечивать не только подавление мешающих продуктов преобразования, но должен быть согласован с фильтром на входе модулятора передатчика. Для модели неискажающего канала с аддитивным белым гауссовским шумом импульсная реакция приемного фильтра должна быть зеркальным отображением характеристики передающего фильтра.

Рис.11.56

Импульсный сигнал, подверженный воздействию канальных помех, поступает в пороговый детектор (ПД), где подвергается дискретизации с тактовой частотой, формируя сигнал, отличный от действующего (ЬД) на входе модулятора передатчика

где к- постоянный коэффициент, зависящий от индекса модуляции, г((-пТс)- принятый информационный поток. Дискретизация осуществляется с тактовой частотой (схема выделения тактовой частоты, СВТЧ) в моменты достижения наибольшего значения

напряжения на выходе ФНЧ. Дискретизированный низкочастотный сигнал содержит по-

*

лезную постоянную составляющую (значение ?>(0, определенное в момент времени / = Тс/2) и составляющие межсимвольных искажений.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >