И квадратурная модулирующие компоненты задаются выражениями
(4.1)
2-битный информационный блок представляется не символами dIn и dQn и не их ар-гументом φn=(dIn+jdQn),а фазовой разностью между двумя последовательными периода-ми модуляции Δφn=φn-φn-1.
Схема такого приемника изображена на рисунке4.2.
Рисунок4.2 –Некогерентный приемникDQPSK-сигналов
Отсчеты с выходов синфазной и квадратурной цепей снимаются единожды на каж-дый символ данных и пропорциональны,соответственно,косинусу и синусу угла φn+θ.
Здесь θ характеризует разность между фазой несущей частоты принятого сигнала и фазой опорного несущего сигнала,используемого в демодуляторе.Синус и косинус угла φn-1+θ,полученного в предыдущий период,хранятся в ячейках памяти,так что приемник может использовать отсчеты и текущего,и предыдущего периодов модуляции.
ВDQPSK-модуляции достаточно знать,в каком квадранте синфазно-квадратурной плоскости находится угол Δφn.Для этого достаточно выяснить знак функцийsinΔφn.иcos Δφn из известных тригонометрических соотношений
cos Δφn = cos((φn +θ) - ( φn-1 + θ)) =
= cos (φn +θ) cos (φn-1 + θ) + sin (φn +θ)sin( φn-1 + θ),
sin Δφn= sin((φn +θ)-( φn-1 + θ)) =
sin((φn +θ) cos (φn-1 + θ) + cos (φn +θ) sin( φn-1 + θ),
(4.2)
(4.3)
Набор умножителей и сумматоров,изображенных на рисунке4.2,реализует фор-мулы(4.2)и(4.3).Приемник хорошо функционирует при допущении,что угол θ слабо меняется между периодами модуляции,т.е.дрожание фазы в периоде модуляции незначи-тельно.
Некогерентный прием сигналов с частотной модуляцией широко применяется в подвижной связи.
Первый тип такого приемника изображен на рисунке4.3.Он называется некоге-
рентным оптимальным FSK-приемником.
Рисунок4.3 –Некогерентный оптимальныйFSK-приемник
ПринимаемыйFSK-сигнал проходит через два полосовых фильтра,центральные частоты которых равны номинальным частотамfc±f,характеризующим логические ин-формационные символы«0»и«1».Таким образом,на выходе одного из полосовых фильтров получается синусоидальный сигнал,в то время как на выходе другого–только шум.
Детекторы огибающих выделяют огибающие в двух ветвях.Для максимизации от-ношения сигнал/шум к выходам детекторов подключаются согласованные фильтры,точно такие же,как в синхронном приемнике.Отсчеты с выходов согласованных фильтров сни-маются одинpaз в период модуляции и сравниваются друг с другом.Наибольший фраг-мент соответствует наиболее вероятному информационному сигналу.
Другой,более простой способ некогерентного детектированияFSK-сигналов–это прием на базе частотного дискриминатора.
FSK-сигнал рассматривается в качестве обычного ЧМ-сигнала, который модулиру-ется потоком двоичных импульсов,представляющих логическую информационную по-следовательность.
Значения мгновенной частоты на входе преобразуются в уровни сигнала на выходе частотного дискриминатора.Последующими цепями приемника обрабатывают непосред-ственно модулирующий сигнал.
В подвижной связи частотная дискриминация часто реализуется системой фазовой автоподстройки частоты(ФАПЧ,англ.Phase Locked Loop–PLL).
На рисунке4.4изображена блок-схема такого приемника.
Рисунок4.4 – FSK-приемник,основанный на частотной дискриминации
В структуреFSK-приемника с частотным дискриминатором важную роль играет полосовой фильтр,который выделяет искомыйFSK-сигнал.Для заданного индекса моду-ляцииhоптимальные характеристики полосового фильтра можно определить,положив разность между двумя номинальнымиFSK-частотами равной2fдля периода модуляции Т.Это условие минимального уровня ошибок на выходе некогерентного приемника.
Качество детектирования в различных типах приемников может сильно различать-
ся.
Для заданного отношения сигнал/шум наименьшую вероятность ошибочного приема обеспечивает синхронный приемник,использующий всю возможную информа-цию о принимаемом сигнале.
Некогерентный приемник с оптимальным детектированием огибающей имеет не-сколько худшую производительность,а некогерентный приемник с частотным дискрими-натором характеризуется самой высокой частотой появления ошибочных битов,однако этот тип приемника благодаря своей простоте часто используется в традиционных систе-мах связи.