Принципиальная схема фазового демодулятора

Рис. 12.1. принципиальная схема фазового демодулятора

 

Схема фазового детектора преобразует ФМ-колебания в низкочастотное напряжение, изменяющееся по закону модулирующего сигнала. Напряжение на выходе ФМ-детектора определяется разностью фаз двух сравниваемых сигналов (рис. 12.1)

ФМ-колебания  и опорного напряжения , вырабатываемого генератором опорного напряжения.

Амплитуды напряжений на входах диодов можно определить с помощью векторной диаграммы (рис 12.2).

 

 

Рис. 12.2. Векторная диаграмма

 

Из нее следует, что

 

 

Полученные сигналы затем преобразуются АМ-детекторами с коэффициентом передачи k_Д, и на нагрузках схемы возникают два напряжения: U₁=k_ДU_D1 и U₂=k_ДU_D2.

Результирующее напряжение на выходе фазового детектора:

 

U_вых=U₁-U₂

Амплитуду опорного напряжения в фазовых детекторах выбирают намного больше амплитуды ФМ-колебания, т.е. U₀>>U_ФМ (обычно в 3–5 раз и более). Это делается для «вывода» полезного сигнала из напряжения шумов, поскольку они часто соизмеримы по амплитуде и сигнал может быть искажен. В этом случае:

 

U_вых=2k_ДU_ФМcos

 

Из этого соотношения следует, что низкочастотное напряжение на выходе фазового детектора изменяется практически в соответствии с фазой ФМ-колебания.

Вывод

 

В данной работе были проведены исследования основных характеристик системы передачи сообщений. При расчете модулятора и демодулятора одним из основных параметров является ДФМ-модуляция, используемая во многих приборах. Работа содержит структурные и принципиальные схемы элементов системы передачи с пояснениями, по которым можно разобрать принцип работы того или иного устройства.

Основные параметры системы передачи довольно устойчивы, такая система может иметь место в радиотехнике – это можно проверить по расчетам.

· Значение плотности вероятности W(а)=0.12

· Математическое ожидание М случайного процесса а(t) М=4.3В

· Дисперсию или математическое ожидание квадрата D случайного процесса a(t) D=24,23 В^2

· Шаг квантования по времени =0.8 мкс

· Число уровней квантования L=55.33

· Средняя мощность шума квантования Ршк=1.875*10

· Энтропия Н(А)=6 бит

· суммарная энтропия сообщений, переданных за единицу времени Н`=7,5 Мбит/с

· минимальное значение к, необходимое для кодирования всех L уровней квантованного сообщения a(t₁) к=6

· избыточность кода с одной проверкой на четность Рк=0.14

· Число двоичных символов, выдаваемых кодером в секунду =8.75Мбит/c

· Длительность двоичного символа Т=0.11 мкс

· Частота несущей f₀=909 МГц

· условная ширина спектра сигнала 18,18

· Условная ширина энергетического спектра 36,36

· мощность шума Рш=26,17Вт

· Пропускная способность канала связи С=93.58 Мбит/c

· эффективность использования пропускной способности канала связи Кс=0.08

· Вероятность ошибки р=0.002

В технике применяется достаточно много видов модуляций и для выбора наиболее подходящей необходимо производить расчеты, используя разные модуляции. Это даст возможность сравнить и дать оценку, какая модуляция больше подходит для использования в данной системе передачи.

Результаты, полученные при расчетах, дают действующую картину работы всех элементов при передаче сообщения, его преобразования и подтверждают возможность таких процессов.

Список литературы

1. С.И. Баскаков: «Радиотехнические цепи и сигналы» – М.: Высшая школа, 2005.

2. Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Коржик В.И., Назаров М.В., под ред. Кловского Д.Д. Теория электрической связи, – М.: Радио и связь, 1999 г.

3. В.И. Каганов: «Радиотехнические цепи и сигналы» – М.: Горячая линия – Телеком, 2004.

4. Нефедов В.И. Основы радиоэлектроники и связи, – М.: Высшая школа, 2005 г.