Телевизионные цифровые системы : учебное пособие

Глава 1. Методы цифровой модуляции 
Информация передается со скоростью 
Br
бит/c, длительность одного им‑
пульса цифровой информации 
T
= 1/
Br
. Исходный модулирующий сигнал 
S t
b t
m
( )
=
0
( )
умножается на несущее колебание 
cos
w
j
0
0
t
+
(
)
(на рис. 
j
p
0
2
= -
/ ),
получаем фазоманипулированный сигнал со скачком фазы на
π рад. Такой же скачок фазы мы бы наблюдали при формировании DSB сиг‑
нала. Таким образом, BPSK модуляция — вырожденный тип фазовой мани‑
пуляции, который совпадает с балансной амплитудной модуляцией при би‑
полярном цифровом модулирующем сигнале.
спектр и векторная диаграмма BPSK сигнала
Поскольку BPSK сигнал можно представить как DSB сигнал, то его 
спектр представляет собой перенесенный на несущую частоту спектр циф‑
рового биполярного модулирующего сигнала 
b t
0
( )
. На рис. 1.6 показаны 
основные соотношения спектра BPSK и параметров исходного модулиру‑
ющего сигнала.
|
S
bpsk
(
f
)
|
, dB
2
0
-13
f
0
f
2
Br
Рис. 1.6. Спектральные соотношения параметров BPSK сигнала 
Основной лепесток спектра мощности BPSK имеет ширину, равную уд‑
военной скорости передачи информации 2
Br
, и симметричен относительно 

---

8
телевизионные цифровые системы
несущей частоты 
f
0
. Уровень максимального (первого) бокового лепестка 
спектра равен –13 дБ. Также можно сказать о том, что ширина боковых ле‑
пестков равна 
Br
.
Рассмотрим векторную диаграмму BPSK сигнала. Согласно выраже‑ 
нию (1.1), синфазная компонента 
I
(
t
) комплексной огибающей BPSK сиг‑
нала равна 
b t
0
( )
, а квадратурная компонента 
Q
(
t
) = 0. При этом 
b t
0
( )
при‑
нимает значения 
±
1.
Векторная диаграмма BPSK сигнала показана на 
рис. 1.7.
Q
(
t
)
I
(
t
)
0
1
−
1
−
1
1
1
Рис. 1.7. Векторная диаграмма BPSK сигнала 
Вектор комплексной огибающей может принимать одно из двух значе‑
ний: 
I
(
t
) = 1 (при передаче информационного нуля) и 
I
(
t
) = –1 при переда‑
че информационной единицы.
Эта модуляция является самой помехоустойчивой из всех видов ФМн, 
то есть при использовании бинарной ФМн вероятность ошибки при приё‑
ме данных наименьшая. Однако каждый символ несет только 1 бит инфор‑
мации, что обусловливает наименьшую в этом методе модуляции скорость 
передачи информации.
В присутствии произвольного изменения фазы, введенного каналом свя‑
зи, демодулятор не способен определить, какая точка созвездия соответ‑
ствует 1, а какая — 0. В отсутствие опорного сигнала, определяющего ну‑
левую начальную фазу, возможно возникновение обратной работы, когда 
все нули воспринимаются как единицы, а все единицы — как нули. Для 
устранения этого недостатка данные часто дифференциально кодируют‑
ся до модуляции.

---

9