ЧММС. Частотная модуляция с минимальным сдвигом фазы
Одной из проблем построения передатчиков устройств мобильной связи является повышение их КПД. Особенно это важно для передатчиков мобильных станций, для чего транзисторы выходных усилителей мощности должны работать в граничном или слабоперенапряженном режимах. Такие режимы возможны при постоянстве огибающей выходного сигнала. С этой целью переходят от модуляции напряжением прямоугольной формы (2-ФМ, 4-ФМ, 8-ФМ) к модулирующим сигналам, где отсутствуют разрывы первого рода. Рис. 4.20. Синусоидальный импульс Наиболее часто используют последовательности синусоидальных импульсов (рис. 4.20), что равнозначно переходу от фазовой манипуляции к час-тотной, причем девиация частоты Df жестко связана со скоростью передачи бит В в радиоканале соотношением
![]() Такую модуляцию называют ЧММС (MSK – Minimum Shift Keying) – частотной модуляцией с минимальным сдвигом. Так, в GSM передаче 0 соот-ветствует частота f 0 = f 0+ B /4, а передаче 1: f 1 = f 0– B /4. Во время передачи одного бита (Т Рис. 4.21. Временные диаграммы изменения частоты и фазы при ЧММС Сигнал ЧММС описывает следующее выражение:
где dn = ±1 – очередной передаваемый бит, j0 – набег фазы, предшествовавший данному тактовому интервалу. Знак информационных символов определяет знак синусоид, поочередно формируемых в синфазном и квадратурном каналах. В результате сигнал ЧММС, как и сигнал ФМ и КАМ, генерируют в квадратурном модуляторе, а модулирующие напряжения представляют собой половины синусоид. Рис. 4.22. Временные диаграммы при ЧММС При этом схема квадратурного модулятора (рис. 4.23) несколько отличается от схемы при фазовой модуляции (рис. 4.11). Фильтрации, т.е. ограничению полосы подвергают входной u ЦИС, представленный прямоугольными импульсами (рис. 4.22), а модулирующие сигналы aI (t) и aQ (t) остаются точно синусоидальными, что обеспечивает постоянство выходной амплитуды u ЧММС. Рис. 4.23. Схема формирования сигнала ЧММС Представим сигнал ЧММС как сумму синфазной и квадратурной составляющих. В течение передачи одного бита:
где aI (t) и aQ (t) – половины косинусоид длительностью 2 TB (рис. 4.22). На основе выражения (4.30) и рис. 4.22 определяем энергетический спектр сигнала ЧММС. Элементарным символом является половина косинусоиды (рис. 4.22) длительностью 2 ТВ. Спектр символа:
В соответствии с (4.2) энергетический спектр
![]() На рис. 4.24 приведен график нормированной G' (f) для ЧММС в сравнении с энергетическим спектром сигнала 2-ФМ. Рис. 4.24. Спектр сигналов ЧММС – 2-ФМ Первые нули G' (f)ЧММС появляются на частотах
|