Телемеханика Частотная манипуляция
Частотная манипуляция

При модуляции видеоимпульсами частота переносчика принимает только два значения. Индекс модуляции и в этом случае определяется

m4 =,

где -частота следования импульсов.

Ширина полосы частот канала связи при передачи определяется допустимым временем установления частоты на выходе входного фильтра приемника и девиацией частоты. Процесс установления частоты при частотной манипуляции имеет примерно тот же характер, что и процесс установления амплитуды при амплитудной манипуляции. Однако искажения вносимые фильтрам при ЧМ, несколько больше, при АМ. Поэтому для частотной манипуляции, если считать, что , то

(4-18)

Осуществление частотной модуляции. Существует прямые и косвенные методы. При прямых методах ИМ осуществляется непосредственно изменением частоты заданного генератора. При косвенных методах ИМ модуляции может быть получена :

1) осуществляем сначала АМ, а затем преобразованием АМ в ЧМ;

2) осуществление сначала ФМ, а затем преобразованием колебания в ЧМ.

При прямых методах частота генератора изменяется путем изменения величин индуктивности или емкости, подключаемых параллельно индуктивности или емкости колебательного контура генератора. Прямые методы хотя и просты, но имеют малую стабильность частоты генератора. Поэтому применяют автоподстройку частоты. В телемеханике в основном применяют прямые методы модуляции. При косвенной модуляции обеспечивается стабильность частоты генератора, т.к.модуляция осуществляется в одном из промежуточных звеньев всей схемы, а не в звеньях, непосредственно связанных с контуром генератора. Такие модуляторы более сложные.

Осуществление частотной демодуляции. Для этой цели ИМ колебание превращает сначала в колебание, модулирование по фазе или по амплитуде, из которых затем выделяется передаваемое сообщение. Поэтому различают частотно фазовое (или просто фазовые) детекторы (ЧАФ).

Простейший ЧАФ состоит из обычного колебательного контура (несколько расстроенного относительно основной части приходящего сигнала) и амплитудного детектора. При изменении частоты сигнала величина напряжения на контуре меняется. Однако из-за прямолинейности ветвей резонансной кривой колебательного контура такие детекторы дают значительные нелинейные искажения.

Более совершенным ЧАФ является частотный дискриминатор, выполняемый с двумя вторичными расстроенными контурами. Если модулирование на частоте колебания лежит в пределах 1100-1000Гц, то контур К1, настроен на частоту 1050 Гц, К2 на 1100 Гц, а К3 на 1000 Гц. К1-является широкополосным.

Напряжения, снимаемые с К2 и К3 детектируются и с сопротивлений

R1 и R2.Снимается напряжение, зависящее от частоты сигнала. Когда на вход подается частота1100 Гц, то с R1 можно снять напряжение U2, которое больше напряжения U2 (на R2) при прохождении частоты. Диоды D1 и D2 включены таким образом, что Uвых = U2 - U3. Поэтому резонансную кривую контура К3 можно изобразить в другой полярности по отношению к кривой контура К2. Если сложить резонансные кривые контуров К2 и К3, то получиться результирущая кривая дискриминатора, представляющая зависимость напряжения на выходе от частоты входного сигнала. На значительном участке эта характеристика линейная.

Сравнение АМ и ЧМ показывает:

1) техническая реализация АМ проще, чем ЧМ;

2) полоса частот АМ значительно меньше, чем ЧМ;

3) помехоустойчивость ЧМ значительно выше АМ. Это объясняется тем, что помехи в первую очередь воздействуют на амплитуду сигнала, что при ЧМ существенного значения не имеет, т. к. в ЧМ приемниках обычно применяют двухстороннее ограничение сигнала, при АМ этого делать нельзя;

4) при той же мощности передатчика средняя мощность сигнала АМ оказывается меньше мощности сигнала ЧМ. При ЧМ амплитуда несущей не изменится, а при АМ она местами уменьшается.