3.6. Модуляция шумовой несущей

В качестве переносчика можно использовать не только периодические колебания, но и узкополосный случайный процесс. Такие переносчики также находят практическое применение. Например, в оптических системах связи, в которых используется некогерентное излучение, сигнал, по существу, представляет собой узкополосный гауссов шум.

Согласно (2.36) узкополосный случайный процесс можно представить как квазигармоническое колебание

с медленно изменяющимися огибающей blank и фазой blank. При амплитудной модуляции в соответствии с передаваемым сообщением изменяется огибающая U(t), при фазовой модуляции — фаза blank и при частотной — мгновенная частота blank.

Рассмотрим амплитудную модуляцию шумовой несущей. Выражение для модулированной несущей в этом случае можно записать в виде

y(t) = [1 + ти(t)]f(t), (3.57)

где f(t) — переносчик, u(t) — модулирующая функция (видеосигнал), m — коэффициент модуляции.

Предполагается, что модулирующий процесс u(t) также представляет собой стационарный нормальный процесс со средним значением, равным нулю u(t) = 0. Процессы f(t) и u(t) независимы. При этих ограничениях функция корреляции модулированной по амплитуде шумовой несущей будет

blank (3.58)

Теперь находим энергетический спектр

blankblank

Первый интеграл дает энергетический спектр шумовой несущей blank. Для второго интеграла на основании теоремы о спектре произведения имеем

blankblank

Окончательно спектр модулированной несущей будет равен:

blank (3.59)

Таким образом, спектр модулированной по амплитуде шумовой несущей получается суперпозицией спектра несущей и свертки этого спектра со спектром передаваемого сообщения, сдвинутого в область высоких частот на величину blank.Аналогично определяются функция корреляции и энергетический спектр при ФМ и ЧМ.

Применение «шумовых» сигналов позволяет ослабить влияние замираний в каналах с многолучевым распространением радиоволн. Поясним это на простейшем примере. Пусть на вход приемника поступают сигналы двух лучей blank и blank сдвигом на τ. время т. Мощность результирующего сигнала, определяемая за достаточно большое время Т,

blank

гдеblank — функция корреляции сигнала, Р0— его средняя мощность. Функция корреляции шума быстро убывает с увеличением т и тем быстрее, чем шире его спектр. Следовательно, при достаточно большой ширине спектра можно считать blankblank0 и blank, т. е. средняя мощность принятого сигнала, несмотря на замирания, остается примерно постоянной.

To top