Детектирование БМ, ОМ и КАМ сигналов

Рассмотренный выше детектор огибающей не пригоден для детектирования БМ (двухполосных без несущей), ОМ и КАМ сигналов, поскольку их огибающие не повторяют форму модулирующих сигналов и, кроме амплитудной, имеет место фазовая модуляция. Соответствующий детектор должен обладать не только амплитудной, но и фазовой чувствительностью. Такого рода детектор реализуют на параметрической основе и называют синхронным (рис. 3.27).

Рассмотрим процесс детектирования сигналов с разными видами линейной модуляции синхронным детектором (СД).

Детектирование АМ сигналов

В этом случае

.

На выходе перемножителя получим

,

а на выход СД через ФНЧ пройдёт лишь первое (НЧ) слагаемое этого произведения

.

Для достижения наибольшего коэффициента детектирования следует добиваться не только синхронности, но и синфазности () опорного и несущего колебаний.

2. Детектирование двухполосных(БМ)сигналов

В этом случае (3.5)

.

На выходе перемножителя имеем

.

После ФНЧ на выходе СД получим

,

где – коэффициент детектирования.

3. Детектирование однополосных(ОМ)сигналов

В этом случае (3.6)

.

На выходе перемножителя получаем

.

После ФНЧ на выходе СД при условии имеем

,

где – коэффициент детектирования.

Детектирование и разделение КАМ сигналов

В этом случае (см. рис 3.21)

.

На выходе перемножителя получаем

.

После ФНЧ на выходе СД имеем:

при условии

,

при условии

.

Таким образом, при использовании двух СД с квадратурными опорными колебаниями (попарно синфазными с квадратурными несущими КАМ сигнала) наряду с детектированием обеспечивается полное разделение двух передаваемых сигналов и . Схема приёма КАМ сигналов приведена на рис. 3.28.

Выводы

1. Синхронный детектор позволяет детектировать сигналы с любым видом линейной модуляции без искаженийнезависимо от уровня сигнала.

2. Синхронный детектор обладает наряду с амплитудной ещё и фазовой чувствительностью, что позволяет использовать его в качестве измерителя разности фаз входного и опорного колебаний (фазового детектора).

3. Отсутствие в СД синфазности несущего и опорного колебаний приводит:

· при приёме АМ и БМ сигналов – к уменьшению коэффициента детектирования ;

· при приёме ОМ сигналов – к искажению формы выходного сигнала за счёт суммирования , что, впрочем, не является существенным при приёме звуковых сообщений, т.к. эти искажения связаны с изменение фазового спектра сигнала при сохранении амплитудного (см. свойства преобразования Гильберта), а слуховой аппарат человека не обладает чувствительностью к фазовым искажениям;

· при приёме КАМ сигналов – к перекрёстным искажениям (не полному разделению сигналов), когда

,

.

Контрольные вопросы

1. Нарисуйте схему детектора огибающей. Приведите спектры сигналов в её отдельных точках.

2. Каковы особенности работы детектора огибающей в режиме сильного сигнала?

3. Каковы особенности работы детектора огибающей в режиме слабого сигнала?

4. Как выполняют детектирование БМ, ОМ и КАМ сигналов?

5. Нарисуйте схему синхронного детектора и спектры сигналов в отдельных её точках.

6. Как влияет на качество детектирования АМ, БМ и ОМ сигналов неточность восстановления фазы опорного колебания?

7. Как влияет на качество разделения сигналов с КАМ неточность восстановления фазы опорного колебания?