Всем привет! В сериях статей по основам обработки сигналов сказано еще далеко не все, а потому по мере необходимости список публикаций будет потихоньку расти. На этот раз предлагаю открыть тему частотной демодуляции сигналов, тем более что совсем недавно мы рассматривали сотовые системы связи поколения 1G, в которых человеческий голос закладывался в отклонение по частоте несущего гармонического колебания.
Такой способ передачи информации характерен еще для эфирного радиовещания, а также используется при передаче звука в старом добром аналоговом телевещании, которое без малого уже 20 лет пытаются заменить на цифровое.
На этот раз пришло время поговорить о том как обрабатывать частотно-модулированный сигнал.
Частотная модуляция сигнала это одна из разновидностей угловой модуляции, где информация заложена в фазу несущего колебания. Фаза и частота гармонического сигнала связаны друг с другом, а потому частотная модуляция может быть реализована через фазовую, путем сложения ортогональных гармоник с различными амплитудами. Именно амплитуда слагаемых гармоник формирует нужный параметр сигнала.
Для более детального знакомства обязательно перейдите по ссылке.
Для того чтобы затронуть одно интересное явление в радиотехнике начнем с фундаментальных трудов и посмотрим что нам могут посоветовать для обработки частотно-модулированного сигнала.
Необходимо отметить, что само Министерство образования и науки признало работу авторов учебным пособием, да не просто учебником для среднеспециальных учебных заведений, а для студентов ВУЗов по специальности "Проектирование и технология радиоэлектронных средств".
Во-первых, нам предлагают преобразовать частотную или угловую модуляцию в амплитудную, а уж потом заниматься обработкой того что получилось.
Но с начала бы разобраться с тем как сделать это преобразование.
Далее предлагается использовать резонансный контур в качестве частотного фильтра. Такой фильтр является узкополосным и он хорошо пропускает гармонические колебания на частоте резонанса. При уходе частоты гармоники от частоты резонанса наблюдается уменьшение амплитуды выходного колебания.
Мы сейчас говорим об амплитудно-частотной характеристике фильтра. При отклонении частоты входного несущего колебания на выходе фильтра мы уже получаем амплитудную модуляцию. Осталось только рассчитать номиналы элементов для нашей конкретной задачи и можно заняться обработкой сигнала. По моему скромному мнению это все мало кто понял.
А еще не будем забывать, что на дворе 21 век и мы занимаемся цифровой обработкой сигналов.
Если попытаться подойти ко всему с философской точки зрения, то демодуляция при помощи частотных фильтров это чистейшей воды эвристический подход инженеров, решивших задачу на коленке при помощи паяльника и горсти радиодеталей.
С момента решения задачи прошло много лет и способ закрепился на страницах учебников. К этому невозможно прийти при помощи теоретических изысканий карандашом на бумаге раскрывая скобки и совершая другие алгебраические манипуляции. К такой схеме приводит опыт и инженерная смекалка. Программист же когда находит эту схему стремится ее повторить во всех подробностях и совершенно не думая, что это продукт своего времени, а возможно и продукт дефицита радиодеталей.
Хочется узнать, много ли у нас в стране умельцев, способных перевести главу учебника на цифровой язык? А много ли тех, кто сделает оптимальный алгоритм демодуляции?
Продолжение обязательно будет)
Поддержите статью лайком если понравилось и подпишитесь чтобы ничего не пропускать.
Также не обойдите вниманием канал на YouTube . Подписки и лайки будут приятным ответом от аудитории.