9.2. Аналоговые способы передачи

В качестве примера определим потенциальную помехоустойчивость систем с амплитудной и частной модуляцией.

Амплитудная модуляция. В этом случаи сигнал имеет вид

Тогда

blank

Согласно (9.19) энергетический спектр помехи на выходе приёмника blank

blank (9.22)

Мощность сигнала на входе преемника равна:

blank

Здесь мы полагаем, что в спектре сообщения u(t) содержатся частоты более низкие, чем ωblank, и отсутствует постоянная составляющая blank. Обобщенный выигрыш blank при АМ согласно (9.17) равен:

blank (9.23)

При синусоидальной модуляции (blank) и blank blank. В общем случае при линейной модуляции сигнал можно записать виде

blank (9.24)

Для такого сигнала

blank.

Спектр помехи на выходе оптимального приемника согласно (9.19)

blank (9.25)

В частном случае, когда blank, получаем результат для амплитудной модуляции (9,22). При blank будем иметь двухполосную (балансную) модуляцию (БМ)

blank

В этом случаеblank и согласно (9.17)

blank (9.26)

Таким образом, выигрыш в системе БМ не зависит ни от коэффициента модуляции, ни от пикфактора сообщения. При синусоидальной модуляции и m=1 выигрыш в системе БМ втрое больше, чем в системе AM. При одинаковой пиковой мощности сигнала blank в системе БМ в четыре раза больше, чем в системе AM.

В случае передачи одной боковой полосы (ОМ) энергетический спектр помехи на выходе приемника равен:

blank (9.27)

Мощность сигнала

blank

Тогда

blank

Системы ОМ и БМ по помехоустойчивости равноценны. Однако полоса частот сигнала в системе ОМ в два раза меньше, чем в системе БМ.

Частотная модуляция. Для этого вида модуляции сигнал

blank где blank

Тогда

blank

и согласно (9.21)

blank (9.29)

После этого на основании (9.17) получаем выражение для выигрыша системы

blank (9.30)

Из сравнения ф-л (9.23), (9.26), (9.28) и (9.30) следует, что наибольшей помехоустойчивостью обладает система с частотной модуляцией. В этой системе выигрыш γ увеличивается с увеличением индекса модуляции. Это означает, что увеличение помехоустойчивости достигается в системе ЧМ ценой расширения полосы частот, занимаемой сигналом, т. е. ценой введения в сигнал избыточности по частоте.

To top