Помехоустойчивость ЧМприема при гармонической помехи

Векторная диаграмма соответствует случаю большого отношения сигнал/шум, т. е.:

(11.5).

где Uс амплитуда сигнала, Uп амплитуда помехи.

Конец результирующего вектора будет двигаться по окружности с частотой F1, равной:

(11.6).

где fс частота сигнала, fп частота помехи.

Таким образом, под действием помехи результирующий сигнал оказывается промодулированным как по амплитуде, так и по фазе.

Наибольший угол отклонения результирующего вектора, являющийся индексом паразитной частотной модуляции, равен:

. (11.7).

При достаточно большом превышении сигнала над помехой (К>>1) последнее выражение можно представить в виде:

(11.8).

так как при малых индексах паразитной модуляции справедливо соотношение .

Паразитная амплитудная модуляция устраняется ограничителем.

Определим величину отношения сигнал/шум на выходе частотного детектора, считая, что сигнал промодулирован по частоте гармоническим сигналом с индексом модуляции равным с.

В соответствии с определением индекса частотной модуляции, девиация частоты за счет полезной и паразитной частотных модуляций можно представить следующим образом:

.

. (11.9).

Отношение сигнал/помеха на выходе частотного детектора при этом равно:

. (11.10).

Благодаря ограничителю отношение сигнал/помеха на выходе частотного детектора в fc/F1 раз больше, чем на входе приемника ЧМсигналов.

Можно оценить величину выигрыша в отношении сигнал/помеха как отношение сигнал/помеха на выходе приемника к отношению сигнал/помеха на входе:

. (11.11).

Величина выигрыша обратно пропорциональна разности частот сигнала и помехи.

Разность частот F1 за счет фильтрации сигнала до частотного детектора не может быть больше Fmax, поэтому минимальная величина выигрыша равна:

. (11.12).

Таким образом, минимальная величина выигрыша равна индексу частотной модуляции.

Основным недостатком при применении ЧМ является снижение отношения сигнал/помеха с увеличением разностной частоты между сигналом и помехой. С целью того, чтобы обеспечить хорошее отношение сигнал/помеха при приеме ЧМсигналов применяется метод предискажений. Для этого на передающем конце повышают уровень высоких частот в передаваемом сигнале, другим словами за счет предискажений увеличивается отношение сигнал/помеха на высоких частотах. При приеме сигналов для того, чтобы обеспечить его неискаженный прием, устанавливают на выходе частотного детектора интегрирующее звено, с помощью которого снижают уровень высоких частот. Тем самым устраняются предварительные искажения сигнала.

За счет применения предварительных искажений отношение помеха/сигнал остается на одном и том же уровне в области высоких частот (на рисунке эта зависимость показана пунктирной линией).