Телевизионные цифровые системы : учебное пособие

барьером Найквиста
. Теоретически барьер Найквиста может быть преодолен 
за счет повышения отношения сигнал/шум в канале связи до очень большого 
значения, что практически невозможно. Поэтому для повышения удельной 
скорости передачи данных (преодоления барьера Найквиста) необходимо 
перейти к многопозиционной (комбинированной) манипуляции (рис. 1.2), 
при которой каждая электрическая посылка несет более 1 бита информации.
t
QPSK
45° 
-45° 
-135° 
135° 
Рис. 1.2. Многопозиционная манипуляция 
Идея использования многопозиционных сигналов для снижения требуе‑
мой полосы пропускания линии связи заключается в разбиении сообщения 
в виде двоичной последовательности на блоки (посылки), каждый из которых 
содержит комбинации из 
т
двоичных символов (1 или 0), количество кото‑
рых 
т
соответствует возможным состояниям выходного сигнала модулятора.

---

5
Глава 1. Методы цифровой модуляции 
сигналы с двоичной фазовой манипуляцией (BPSK) 
Двоичная фазовая манипуляция 
Мы можем получить сигналы с фазовой манипуляцией (phase shift key PSK), 
если подадим в качестве модулирующего сигнала на фазовый модулятор циф‑
ровой сигнал. Речь пойдет о двоичной фазовой манипуляции (binary phase shift 
key BPSK). Данный вид модуляции нашел очень широкое применение вслед‑
ствие высокой помехоустойчивости и простоты модулятора и демодулятора. 
В отечественной литературе BPSK модуляцию обозначают как ФМн‑2.
Рассмотрим сигнал 
b
(
t
) в виде последовательности импульсов цифровой 
информации, как это показано на рис. 1.1.
Подадим цифровой сигнал в качестве модулирующего сигнала 
b
(
t
) 
=
( )
S t
m
на фазовый модулятор, как это показано на рис. 1.3 с девиаци‑
ей фазы, равной π рад.
S
m
(
t
)
= b
(
t
)
cos ( )
sin ( )
cos (
ω
0
t +
φ
0
)
S
bpsk
(
t
)
π·
b
(
t
)
Q
(
t
)
I
(
t
)
Рис. 1.3. Формирование BPSK сигнала на основе фазового модулятора 
Поскольку 
b
(
t
) принимает только значения, равные 0 и 1, то синфазная
I
(
t
) и квадратурная 
Q
(
t
) компоненты комплексной огибающей BPSK сигнала 
z t
I t
jQ t
( )
=
( )
+
( )
,
где 
I t
b t
b t
( )
=
=
=
cos( ( ))
( );
p

1
0
�
(1.1) 
Q t
b t
( )
=
( )
(
)
=
sin
p
0
.

---

6
телевизионные цифровые системы
Тогда BPSK сигнал можно записать в виде 
S
t
I t
t
Q t
t
bpsk
( )
=
+
(
)
-
( )
+
= ј
( )cos
sin(
)
w
j
w
j
0
0
0
0
(1.2) 
ј =
( )
+
b t
t
0
0
0
cos(
),
w
j
а структурную схему модулятора можно упростить, как это показано на 
рис. 1.4.
cos (
ω
0
t +
φ
0
)
S
m
(
t
)
= b
(
t
)
S
bpsk
(
t
)
Рис. 1.4. Упрощенная структурная схема BPSK модулятора
Эта схема точь в точь совпадает со схемой амплитудной модуляции АМ 
с подавлением несущей (DSB), при модулирующем сигнале 
S t
b t
m
( )
=
0
( )
. 
Поясняющие графики формирователя BPSK показаны на рис. 1.5.
S
m
(
t
)
= b
0
(
t
)
cos (
ω
0
t +
φ
0
)
S
bpsk
(
t
)
Скачок фазы на π 
Рис. 1.5. Поясняющие графики BPSK модулятора 

---

7