Спектр модульованого сигналу
Спектр результуючого модульованого сигналу залежить від типу модуляції і швидкості модуляції, тобто бажаній швидкості передачі бітів початковій інформації.
Розглянемо спочатку спектр сигналу при потенційному кодуванні. Хай логічна одиниця кодується позитивним потенціалом, а логічний нуль – негативним потенціалом такої ж величини. Для спрощення обчислень припустимо, що передається інформація, що складається з нескінченної послідовності одиниць, що чергуються, і нулів, як це і показано на мал. 5.2, а.
Відмітимо, що в даному випадку величини бод і бітів в секунду співпадають.
Для потенційного кодування спектр безпосередньо виходить з формул Фурье для періодичної функції. Якщо дискретні дані передают-ся з бітовою швидкістю N бит/с, то спектр складається з постійної складової нульової частоти і нескінченного ряду гармонік з частотамиf0, 3f0, 5f0, 7f0., де f0 = N/2.
Амплітуди цих гармонік убувають достатньо поволі – з коеффі-циентамі 1/3, 1/5, 1/7. від амплітуди гармоніки f0 (мал. 5.3, я). В результаті спектр потенційного коду вимагає для якісної передачі широку поло-су пропускання. Крім того, потрібно врахувати, що реально спектр сигналу постоян-но міняється залежно від того, які дані передаються по лінії зв’язку.
Наприклад, передача довгій послідовності нулів або одиниць зрушує спектр у бік низьких частот, а в крайньому випадку, коли передавані дані складаються тільки з одиниць (або тільки з нулів), спектр складається з гармоніки ну-льовой частоти. При передачі одиниць, що чергуються, і нулів постійна состав-ляющая відсутній.
Тому спектр результуючого сигналу потенційного коду при передачі довільних даних займає смугу від деякої велічи-ни, близької до 0 Гц, до приблизно 7f0 (гармоніками з частотами вище 7f0 можна нехтувати із-за їх малого внеску в результуючий сигнал).
Для каналу то-нальной частоти верхня межа при потенційному кодуванні досягається для швидкості передачі даних в 971 бит/с, а ніжняя неприйнятна для будь-яких швидкостей, оскільки смуга пропускання каналу починається з 300 Гц. В результаті потенційні коди на каналах тональної частоти ніколи не використовуються.
Мал. 5.3. Спектри сигналів при потенційному кодуванні і амплітудній модуляції
При амплітудній модуляції спектр складається з синусоїди несучої частоти fс і двох бічних гармонік: (fc + fm) і (fc – fm), де fm – частота зміни інформаційного параметра синусоїди, яка співпадає із швидкістю передачі даних при використанні двох рівнів амплітуди (мал. 5.3, би). Частота fm визначає пропускну спроможність лінії при даному способі кодування.
При невеликій частоті модуляції ширина спектру сигналу також виявляється невеликою (рівною 2fm), тому сигнали не спотворюватимуться лінією, якщо її смуга пропускання буде більша або рівна 2fm.
Сторінки: 1 2