модулятор и демодулятор что образуют

Модем — «модулятор-демодулятор» (ликбез).

Модем — «модулятор-демодулятор» (ликбез).

Чтобы передающее и принимающее устройства «понимали» друг друга, они должны использовать один и тот же метод модуляции. Как правило, при различных скоростях передачи данных используются разные методы модуляции, но иногда передача данных с одной и той, же скоростью тоже может осуществляться с помощью различных методов модуляции.

К основным характеристикам модема относятся:

максимальная скорость передачи данных, измеряемая в Кбит /сек или бод:

поддерживаемые протоколы работы:

возможность работы модема как факса:

наличие голосовых функций.

протоколы взаимодействия и модуляции ;

протоколы сжатия данных;

протоколы коррекции ошибок.

В протоколах взаимодействия описан порядок взаимодействия модемов между собой. В них указывается, что должен сообщить о себе вызывающий модем, и что должен ответить вызываемый модем. Согласно протоколу взаимодействия оба модема вступают в диалог и обмениваются параметрами, необходимыми для создания надежного и максимально производительного соединения.

Средства удаленного доступа широко используются при осуществлении связей между удаленными компьютерами и при обеспечении телекоммуникаций в вычислительных сетях. К числу простых телекоммуникационных устройств, которые к тому же характеризуются невысокой стоимостью, относятся модемы. Программное обеспечение модема ( firmware ) хранится в ПЗУ ( EPROM ) или флэш-памяти. Такое построение позволяет относительно легко наращивать функциональные возможности модема перезаписью его программного кода. Некоторые модемы имеют в своем составе оперативную память значительного размера, позволяя в автономном режиме принимать факсимильные и голосовые сообщения, которые сохраняются для дальнейшей обработки.

Физическое соединение модема с телефонной коммутируемой линией обеспечивается через разъем RJ 11, в современных модемах также можно найти реализацию много линейных телефонных систем ( Key Telephone System ) через разъемы RJ 12, RJ 13, а также поддержку работы на четырехпроводных выделенных линиях RJ 45, JM 8. На входе линии защищаются от перенапряжения варистором, который резко уменьшает свое сопротивление при напряжении 400. 500В. Второй каскад быстродействующей защиты, которые устанавливается во вторичную обмотку трансформатора, реализован на встречно включенных стабилитронах (рис. 1). Во входных цепях интерфейса предусмотрена, зашита линии от радиопомех, излучаемых модемом. Эта зашита, выполняется на обычных LC фильтрах. Для коммутируемых линий поддерживаются функции импульсного набора номера, «отбоя» (постоянный ток менее 0,5 мА и «Удержания линии» постоянный ток более 8 мА). Наиболее универсальна реализация, в которой набор номера выполняет реле, а постоянный ток протекает через трансформатор.

Рис. 1.

Узел фиксации телефонных звонков реализован на высоковольтной емкости, резисторе, стабилитроне и светодиодной оптронной развязке. Важным требованием к интерфейсу с линией является обеспечение симметричности входа и его гальваническая развязка. Для уменьшения зависимости импеданса от частоты используются трансформаторы с емкостной развязкой по переменному току, а параллельно вторичной обмотке трансформатора устанавливают дополнительную емкость. Входное сопротивление в 600 Ом обеспечивается нагрузочным резистором.

Источник

Квадратурный Модулятор и Демодулятор — Схемы и принцип работы

Квадратурный демодулятор

С помощью квадратурного демодулятора можно любой сигнал с полосовой модуляцией преобразовать в Baseband сигнал.

Сначала мы умножаем сигнал на комплексную экспоненту, а комплексная экспонента по формуле Эйлера расписывается на cos и sin, e^ix=cosx+isinx. Сместили спектр сигнала вниз по частоте и чтобы подавить вторую боковую составляющую, мы пропустили через фильтр нижних частот (ФНЧ). На выходе получили две квадратуры Baseband сигнала Re и Im. На входе был ВЧ сигнал.

Квадратурный демодулятор преобразует вещественный ВЧ сигнал в его низкочастотный эквивалент.

С помощью такого демодулятора, можно преобразовать сигнал с любой полосовой модуляцией. Главное, чтобы спектр сигнала, уложился в полосу пропускания этого фильтра.

Квадратурный модулятор

На входе есть квадратуры Baseband сигнала, а на выходе ВЧ колебание. Он выглядит проще чем демодулятор, фильтры не нужны, потому что изначально, вторая половинка спектра уже подавлена.

I и Q это квадратуры baseband сигнала, те которые были на входе квадратурного модулятора. cos и sin комплексная экспонента по формуле Эйлера.

Если мы раскроем скобки, получится полная сумма, но из этой суммы мы оставили только вещественную часть, а то что было с мнимой единицей мы отбросили. s(t) реальная часть аналитического сигнала.

Квадратурный модулятор это устройство, которое преобразует baseband сигнал в вещественный сигнал. С помощью квадратурного модулятора мощно сформировать сигнал с любой модуляцией.

Если мы знаем квадратуру, то можем вычислить амплитуду и фазу.

Пример того, как работает модулятор

Рассмотрим простой пример. Нарисовали график с точками S1-S4. На схеме изображен модулятор, что мы должны подавать на входы модулятора, чтобы получить четверичную фазовую манипуляцию?

Сначала получаем S1, потом S2, затем S3 и S4. На входы модулятора нужно подавать координаты точек (таблица). Таким образом задаем сигналы для фазовой манипуляции и QAM, просто через координаты точек на прямоугольной системе координат.

Спасибо за прочтение статьи, все статьи на тему радиосвязи вы найдете в разделе радиосвязь. Если есть вопросы задавайте в комментариях!

Источник

Модулятор и демодулятор следящей системы

Страницы работы

Содержание работы

ГЛАВА VIII. МОДУЛЯТОР И ДЕМОДУЛЯТОР СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ.

8.1. Принцип действия

Модулятор преобразует низкочастотный сигнал в высокочастотный, содержащий в себе информацию о преобразуемом сигнале в виде огибающей.

Демодулятор преобразует высокочастотный сигнал в сигнал, содержащий в себе информацию о законе изменения огибающей, содержащейся в преобразуемом сигнале.

Рассматриваемые модуляторы и демодуляторы являются ключевыми устройствами и осуществляют, в соответствии со своим названием, модулирование или демодулирование (детектирование) входного сигнала, т.е. коэффициент передачи К этих устройств меняется во времени релейно, с частотой опорного напряжения, управляющего ключом (рис.1), где k₁(t) – для однополупериодного, а k₂(t) – для двухполупериодного устройства).

Простейший ключ – это транзистор, работающий в ключевом режиме (рис. 2,а).

Этот ключ можно использовать как для модуляции, так и для демодуляции входного сигнала U_вх.

Рассмотрим случай, когда этот ключ работает демодулятором (рис. 2,б).

Рассматриваемый транзисторный ключ (рис. 2,а) закрывается в случае знаков входного и опорного напряжений, изображенных на рисунке без скобок. В случае знаков в скобках – ключ открывается. Поэтому данный детекторный ключ пропускает входной сигнал на выход только в течении одного полупериода, а во второй полупериод ключ размыкает цепь, и входной сигнал на выход не пропускается (однополупериодной детектирование).

Пропускаемые на выход полуволны входного сигнала, как видно из рис. 2,б, своими пиками описывают огибающую, содержащуюся во входном сигнале. Это значит, что цель демодуляции достигнута.

Ясно, что частота изменения опорного напряжения должна быть равной частоте изменения входного сигнала (частоте несущей).

Теперь рассмотрим работу того же ключа (рис. 2,а) в режиме модуляции (рис. 2,в).

В отличие от демодулятора, в модуляторе не требуется равенства частоты изменения опорного напряжения частоте изменения входного сигнала (поэтому сочетание знаков в скобках и без скобок для входного и опорного сигналов на рис. 2,а, возможно любое).

Рассматриваемый модуляторный ключ пропускает или не пропускает входной сигнал на выход в зависимости от знака опорного напряжения. Опорный сигнал меняет свой знак с определенной частотой, поэтому входной сигнал будет появляться на выходе с той же частотой в виде импульсов, величина которых определяется величиной входного сигнала, пропускаемого в данный момент на выход. Таким образом, осуществляется однополупериодная модуляция входного сигнала.

Из рис. 2,б и рис. 2,в видно, что данные демодуляторы и модуляторы являются фазочувствительными.

Ключ, изображенный на рис. 2,а характеризуется существенной неидеальностью, проявляющейся в следующем: когда транзистор открыт, тогда, как известно, падение напряжения на его переходе коллектор – эмиттер не равно нулю, имеет место остаточное напряжение насыщения U_ост=U_кэнас. Поэтому, даже если входной сигнал нулевой, сигнал на выходе не равен нулю, что является ошибкой преобразования. Когда транзистор закрыт, тогда вследствие протекания тока утечки при нулевом сигнале на входе – сигнал на выходе будет отличен от нуля, что также является ошибкой преобразования.

Перечисленные ошибки преобразований данного ключа можно существенно уменьшить, если перейти к схеме из двух инверсно включенных транзисторов (рис. 3).

Этот ключ работает аналогично рассмотренному однотранзисторному ключу с той разницей, что ошибки в его работе, вызванные неидеальностью транзисторного ключа, будут значительно меньшими. Это обеспечивается встречным включением транзисторов, вследствие чего остаточные напряжения и токи утечки транзисторов частично компенсируют друг друга:

Величина остаточного напряжения U_ост при инверсном включении транзисторов меньше, чем при прямом.

Таким образом, при нулевом входном сигнале – ошибочное отклонение выходного сигнала от нуля в рассмотренном двухтранзисторонм ключе окажется меньшим, чем в однотранзисторном ключе.

8.2 Коэффициент передачи

Как было сказано, коэффициент передачи k модулятора и демодулятора, которые здесь рассматриваются, изменяются во времени релейно. Поэтому условимся, что, говоря «коэффициент передачи», будем подразумевать значение усредненного модуля коэффициента передачи устройства.

Коэффициент передачи однополупериодных устройств.

Источник

QAM Модулятор и Демодулятор

# Основы модулятора QAM

Принципиальная схема модулятора QAM, показывающая генератор, смесители и блоки суммирования, а также сдвиг фазы несущей на 90 градусов между двумя половинами

	# Базовая схема модулятора QAM IQ

#QAM Основы демодулятора
Демодулятор QAM очень похож на модулятор QAM.

Схема демодулятора QAM, показывающая генератор, смесители и суммирующие блоки, а также 90 градусов

фазовый сдвиг местного генератора между двумя половинами

	# Базовая схема демодулятора QAM IQ

Основной модулятор предполагает, что два квадратурных сигнала остаются точно в квадратуре.

Восстановление фазы несущей важно, иначе частота ошибок в битах для данных будет скомпрометирована. Схемы, показанные выше, показывают общие схемы модулятора и демодулятора IQ QAM, которые используются в большом количестве различных областей.

Мало того, что эти схемы сделаны из дискретных компонентов, но чаще они используются в интегральных схемах, которые способны обеспечить большое количество функций.

Источник

Основное назначение модулятора и демодулятора.

Основная функция модулятора:

преобразовать сообщение в сигнал x(t)→ s(t), который должен иметь такую форму, характеристики и параметры, которые позволят с помощью ДМ преобразовать в принятый сигнал в принятое сообщение с наилучшим качеством

y(t)→ x*(t). Требования по качеству задаются пользователем. В том числе задаются и показатели качества:

1) минимальное отличие принятого сигнала от переданного;

2) скорость передачи;

3) задержка переданных сообщений.

преобразовать принятый сигнал при всех его искажениях в канале в принятое сообщение с тем качеством, которое удовлетворяет пользователя.

СПЕКТРАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ И ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИГНАЛА.

(частным случаем являются частотные спектры сигнала)

И время и частота- очень дорогие природные ресурсы.

При частотном описании встретим следующие особенности:

пусть 1) s(t)- периодическая функция от времени, тогда окажется

Если s(t) непериодическая, то спектр сигнала на оси частот будет выглядеть как непериодическая функция частоты.

Для периодического сигнала спектр сигнала может быть получен с помощью разложения этого сигнала в ряд Фурье. Если непериодический сигнал, то спектр получается с помощью разложения в интеграл Фурье.

Спектральное ( частотное) представление периодического сигнала.

п – натуральное число.

n- число сдвигов, равных периоду сигнала.

Чтобы существовал частотный спектр, необходимо :

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник