45501

Использование широкоимпульсной модуляции (ШИМ) для построения систем передачи с временным разделением канала

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Использование фазовоимпульсной модуляции ФИМ для построения систем передачи с временным разделением каналов. ФИМ является более помехоустойчивым видом модуляции чем ШИМ и АИМ. При ФИМ используется следующий моделирующий сигнал: В этом случае основным определяющим элементом является величина фазового сдвига которая определяется по следующей формуле: ∆τmx максимальный временной сдвиг между импульсами: ∆τmx=MФИМUmx MФИМ коэффициент глубины модуляции. Модуляция фазы импульсов определяется в соответствии со следующим...

Русский

2013-11-17

299 KB

25 чел.

Использование широкоимпульсной модуляции (ШИМ) для построения систем передачи с временным разделением канала.

При широкоимпульсной модуляции последовательность прямоугольных импульсов отображается изменением длительности сигнала, т.е. шириной импульса.

Широкоимпульсная модуляция бывает двух видов:

  1.  одностороння;
  2.  двухсторонняя.

В соответствии, широкоимпульсная модуляция бывает 1ого и 2ого рода.

При ШИМ первого рода длительность импульса определяется значениями моделирующей функции в моменты возникновения фронта и среза импульса – τи.

При ШИМ второго рода длительность измеряется в тактовых точках или во время Тд.

Если τи<< Тд, то разница между ШИМ1 и ШИМ2 принимают равную нулю.

На практике чаще используется ОШИМ1 (односторонняя широкоимпульсная модуляция первого рода), при которой длительность импульса при модуляции сигнала: Uc(t) = Umax*sinωct - τи = τ + ∆τmax* sinωct, где τ – среднее значение длительности импульса;

∆τmax – максимальное отклонение фронта импульса.

Если подставить τи в U0(t), то

Обозначим     и     =>

 

Учитывая выражение функции Бесселя, выражение строится в следующий ряд:

In(βk) – функции, которая показывает характеристику сигнала и определяется по функциям Бесселя.

Спектр ШИМ сигнала имеет более сложную структуру, чем спектр АИМ сигнала. Он содержит постоянную составляющую исходного модулирующего сигнала, содержащее бесконечное число гармоник частоты повторения импульсов д. Каждый из этих частот содержит бесконечное число боковых частот -  д±c.

В соответствии с этой формулой демодуляция сигнала осуществляется с помощью фильтра низких частот, но при малых л спектры с частотами д-c, имеет искажение при демодуляции.

Для исключения искажений в полосе пропускания ФНЧ необходимо увеличить частоту повторения импульсов, в соответствии с 2Fmax.

Для устранения помех ШИМ применяются двухстороннее ограничение амплитуд импульсов, т.е. нижняя и верхняя границы ограничиваются константными значениями.

Использование фазово-импульсной модуляции (ФИМ) для построения систем передачи с временным разделением каналов.

ФИМ является более помехоустойчивым видом модуляции, чем ШИМ и АИМ.

  

При ФИМ используется следующий моделирующий сигнал:

 

В этом случае основным определяющим элементом является величина фазового сдвига, которая определяется по следующей формуле:

 

∆τmax – максимальный временной сдвиг между импульсами:

 ∆τmax=MФИМ*Umax,

MФИМ – коэффициент глубины модуляции.

 ∆φmax = ∆τmax *ωд – индекс модуляции.

Модуляция фазы импульсов определяется в соответствии со следующим законом:   

Данная фазоимпульсная модуляция эквивалентна изменению мгновенной частоты следования импульсов:

 

Соответственно, мгновенный период следования импульсов будет определен по следующей формуле:

 

Если подставим в формулу для получения фазо-модулирующей последовательности импульсов:

 

Данное выражение можно преобразовать с помощью формулы Бесселя для того, чтобы определить последовательность следования импульсов в канал в рамках ωд±c:В данной формуле описывается спектр сигнала при ФИМ.

Спектр состоит из постоянной составляющей с частотой модулирующего сигнала, а также бесконечное число повторений импульсов kωд.

Каждая гармоника kωд имеет две открытые частоты, равные kωд±c.

Амплитуда этой составляющей соответствует модулирующему сигналу и примерно равна ωc. Поэтому для демодуляции нельзя применять ФНЧ, т.к. ωc постоянно возрастает.

Кроме этого, при малых значениях k амплитуды составляющих вида

kωд - c значительны и могут вызвать искажения.

В соответствии с этим для демодуляции применяют комбинированные методы, основанные на предварительном преобразовании ФИМ в какой-либо другой вид импульсной модуляции, при которой возможна демодуляция ФНЧ.

Для уменьшения искажений и увеличения помехоустойчивости используется двухстороннее ограничение амплитуды.

Еще один вид импульсной модуляции – частотно-импульсная модуляция (ЧИМ).Спектр ЧИМ по своей структуре практически не отличается от ФИМ. Отличием является количественное соотношение.

Помехоустойчивость при ЧИМ ниже, чем у ФИМ, поэтому ЧИМ в системах передачи с временным разделением канала обычно не применяется.

Преимущества ФИМ:

  1.  так как длительность импульса ФИМ постоянна, средняя мощность сигнала при ФИМ меньше, чем при ШИМ. Поэтому передатчики/приемники при ФИМ потребляют меньше энергии.
  2.  при одинаковой средней мощности сигнала ФИМ позволяет увеличить амплитуду импульсов. Тем самым повышает отношение: сигнал – помеха. Проще отфильтровать помехи.
  3.  при передаче импульсов с использованием ФИМ сами импульсы имеют большую длительность. Она может варьироваться для обеспечения оптимальной ширины пропускания тракта. Оптимальность ширины пропускания тракта выбирается с точки зрения наиболее высокой помехоустойчивости. В связи с этим обусловим применение ФИМ в импульсных системах передачи данных. Но в связи с применения ФНЧ при демодуляции ФИМ используется с ШИМ либо АИМ.

Количество каналов в системе с временным разделением канала по ФИМ.

, где Tk = 2∆τmax + τз

Tд – период дискретизации сигнала;

Tсс – интервал времени, отводимый на передачу синхро-сигнала.

Тк – канальный интервал;

∆τmax – максимальное смещение импульсов ФИМ;

τз – защитный интервал.

Максимальное число каналов в системе с временным разделением канала не превышает 60. если необходимо более 60, то ставится дополнительное оборудование.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29902. Операционный рычаг (производственный леверидж) как инструмент планирования прибыли 14.56 KB
  Эффект операционного производственного рычага заключается в том что любое изменение выручки от реализации всегда порождает более сильное изменение прибыли. Для расчета эффекта или силы воздействия рычага используется целый ряд показателей. Иными словами эффект производственного рычага показывает степень чувствительности прибыли от реализации к изменению выручки от реализации. Уровень или силу воздействия операционного рычага Degreeopertingleverge DOL рассчитываем по формуле: DOL = MP EBIT = pvQ pvQFC где MP маржинальная...
29903. Порог рентабельности, запас финансовой прочности. Практическая значимость, определяющие факторы 16.57 KB
  порог рентабельности запас финансовой прочности. Запас финансовой прочности показывает на сколько можно сократить реализацию производство продукции не неся при этом убытков. Превышение реального производства над порогом рентабельности есть запас финансовой прочности фирмы:Запас финансовой прочности = Выручка Порог рентабельностиЗапас финансовой прочности предприятия выступает важнейшим показателем степени финансовой устойчивости. На практике возможны три ситуации которые поразному будут отражаться на величине прибыли и запасе...
29904. Кредитование физических лиц коммерческими банками: состояние и перспективы развития 20.56 KB
  Принцип возвратности банковского кредита означает что денежные средства полученные в виде ссуды служат для заемщика временным источником финансовых ресурсов и должны быть возвращены. Осуществление принципа платности банковского кредитования основывается на возмездном характере услуг оказываемых банками при предоставлении кредита. При обращении клиента в банк за получением кредита уполномоченный сотрудник банка разъясняет ему условия и порядок предоставления кредита выясняет у клиента цель на которую испрашивается кредит знакомит с...
29905. Цена капитала: источники информации и методика расчёта 45.31 KB
  В ходе процесса привлечения капитала предприятие использует различные собственные и заемные источники: эмиссию акций и облигаций кредиты банков займы у предприятий и т. Величина уставного капитала объявляется при регистрации предприятия. Его отсутствие или недостаточная величина рассматриваются как факторы дополнительного риска вложения капитала в предприятие.
29906. Особенности функционирования финансовых систем в экономически развитых странах 16.54 KB
  В финансовой системе выделяют государственные финансы финансы предприятий и финансы населения.; местные финансы средства местного бюджета муниципальные ценные бумаги принадлежащие органам местного самоуправлениями другие финансовые средства; специальные внебюджетные фонды социальные и экономические; финансы государственных корпораций. Общая структура финансовых систем зарубежных стран: 1 государственные финансы; 2 корпоративные финансы; 3 финансы домохозяйств которые формируют и используют финансовые ресурсы централизованных...
29907. Роль Федерального бюджета в решении социальных проблем общества 17.21 KB
  Роль Федерального бюджета в решении социальных проблем общества. Роль государственного бюджета прежде всего состоит в том что бюджет создает финансовую базу необходимую для финансового обеспечения деятельности государственных органов и органов местного самоуправления. С помощью бюджета реализуются общегосударственные и региональные программы социальноэкономического характера. Роль государственного бюджета в социальноэкономическом развитии общества заключается в следующем: 1.
29908. Инвестиционные качества ценных бумаг. Доходность и риск в оценке их эффективности 16.3 KB
  Ценные бумаги 1 это специальным образом оформленные финансовые документы в которых зафиксированы права их владельца или предъявителя; 2 документы содержащие какоелибо имущественное право реализация которого возможна только при условии их предъявления акции облигации векселя и др. Ценная бумага как и любая вещь обладающая стоимостью и не изъятая из оборота характеризуется рядом существенных показателей определяющих цену указанной бумаги а точнее стоимость прав предоставляемых данным предметом своему владельцу....
29909. Финансовое планирование и бюджетирование 14.21 KB
  В процессе финансового планирования одновременно обосновываются рациональные отношения стоимостные пропорции движение финансовых ресурсов и на этой основе определяются финансовые показатели на плановый период. Цели финансового планирования на предприятии зависят от выбранных критериев принятия финансовых решений к которым относятся: максимизация продаж; максимизация прибыли; максимизация собственности владельцев предприятия. Основным результатом стратегического планирования является стратегический план организации. Бизнесплан...
29910. Роль финансов в политике международного экономического сотрудничества 14.89 KB
  Финансовый механизм складывающийся в сфере международных экономических связей выступает орудием реализации финансовой политики государства в области международного сотрудничества России. Функционируя в международной сфере финансы оказывают влияние на экономические интересы участников международных связейвыступают как стимул развитя международной экономической интеграции. Роль финансов в развитии международных свяезй проявляется по трем напровлениям: Изыскание источников и мобилизация необходимых финансовых ресурсов для финансирования...