Záměr studijního textu je seznamit čtenáře s metodami zpracování signálů v jednotlivých částech obecného digitálního komunikačního systému. Aktuální vydání sezabývá modulacemi v základním pásmu, analogovými a číslicovými modulacemi v přeneseném pásmu, metodami synchronizace a metodami mnohonásobného přístupu. Kapitola modulace v základním pásmu seznamuje čtenáře se základními vlastnostmi linkových kódů, porovnává jejich vlastnosti v časové i spektrální oblasti, vysvětluje základní metody detekce signálu v šumu a dává teoretický základ pro pochopení přizpůsobené filtrace a činnosti korelačního přijímače. Teoretické základy prezentované v této kapitole jsou nezbytné pro zkoumání spektrálních vlastností modulací v přeneseném pásmu a vytváří základ pro analýzu chybovosti přenosu.
2 Kmitočtová modulace (FM)
V případě kmitočtové modulace předpokládá přímo úměrná změna kmitočtu nosné vlny
vzhledem modulačnímu signálu
( )tm
a
tf F
π2
= 1.3.61 pak platí
R(t) |g(t)| Ac.5. Komplexní obálka úhlových modulací obecný tvar
( ]tmj
ceAtg θ
= 1.1 Fázová modulace (PM).5. Pro odpovídající fázový úhel pak platí
.104 můžeme stanovit okamžitou fázi (instantaneous phase) modulovaného signálu
( )ttt θωθ 1. kmitočtu
nosné.108 )
kde kmitočtová citlivost modulátoru [rad/(s⋅V)].60 )
dostaneme signál tvaru
( ]tmatAttAts Pcccc +=+= ωθω coscos 1.5 Úhlové modulace (FM, PM)
Informace modulačním signálu může být přenášena změně fáze resp.Vybrané kapitoly systémů rádiové komunikace 33
V maximech nosné )tcωcos tj.
1.102 dále 233H233H233H( 1. Informace modulačním signálu bude tedy obsažena argumentu
komplexní obálky θ(t) θ[m(t)].3.107 )
kde index fázové modulace často používaný místo pojmu fázový zdvih.102 )
1.105 )
Člen tcω zde představuje lineární přírůstek fáze nosné vlny způsobený konstantním
kmitočtem.103 )
kde fázová citlivost modulátoru [rad/V], dosazením 232H232H232H( 1. Podle 231H231H231H( 1. Proto jsou obě modulace principiálně
velice blízké označují pojmem úhlové modulace.3.106 )
V praxi dochází dosažení maximální odchylky při maximu modulačního napětí, proto lze
psát
( tma ==Δ max 1.
Fázový úhel přímo úměrný modulačnímu signálu podle vztahu
( )tmat P=θ 1.
Modulace QAM/DSB používá například soustavách barevné televize PAL NTSC
pro přenos barvonosných složek. Podobně vzorků získaných
v okamžicích t1, t3, t5,… obnoven signál )tm2 . Maximum odchylky fáze lineárního přírůstku fáze nosné nazývá fázový
zdvih (phase deviation) pro který platí
( ]ttt θωθθ maxmax =−=Δ 1.104 )
Z 234H234H234H( 1. časových okamžicích t2, t4, t6,… vzorkován signál
( )ttm cωcos1 výstupu spínače jsou tedy vzorky modulačního signálu )tm1 jsou
převedeny unipolární filtrovány dolní propustí. Protože fáze úhlový kmitočet jsou vázány vztahem dtdθω dochází obou
případech změně fáze (fázového úhlu) nosné vlny.
1. úhlových modulací nedochází ke
změně amplitudy, proto jsou nosná vlna reálná obálka konstantní
