ГЛАВА 10. ЗАХВАТ ЧАСТОТЫ И СИНХРОНИЗАЦИЯ
При рассмотрении всех систем связи в гл. 5—9 неявно предполагалось, что первоначальная оценка значения несущей частоты была сделана с ошибкой, меньшей полосы отслеживания приемника. Только при соблюдении этого условия фазовая автоподстройка частоты обеспечивает захват несущей сигнала за приемлемый интервал времени (см. гл. 3) и, таким образом, вырабатывает опорный сигнал, необходимый для осуществления когерентной демодуляции и в системах с амплитудной модуляцией, и в дискретных системах связи. В системах с угловой модуляцией не требуется опорного сигнала, но генератор с регулируемой частотой, входящий в демодулятор, должен быть первоначально настроен на Частоту, близкую к частоте несущей, чтобы демодулятор мог выполнять свои функции. В трех первых параграфах этой главы будут рассмотрены задачи, связанные с оценкой частоты несущей при наличии шума и с осуществлением такого устройства для получения оценки при наименьшем объеме аппаратуры и за допустимый промежуток времени.
Другое неявно принимаемое в предшествующих главах и в первых трех параграфах этой главы допущение состоит в том, что несущая сигнала промодулирована не полностью, так что остается непромодулированная часть энергии исключительно для получения необходимой когерентной опоры. При рассмотрении дискретных систем связи также предполагалось наличие поднесущих более низких частот, из которых можно получить опорную расстановку символов во времени. Энергия этой немодулированной части мощности не может быть использована для передачи информации, и качество системы соответственно ухудшается, хотя во многих случаях отношение мощности непромодулированной несущей к мощности промодулированной ее части достаточно мало для того, чтобы это ухудшение было небольшим. Однако, как будет показано в § 10.4, в дискретной системе с полностью промодулированной (подавленной) несущей можно генерировать местную когерентную несущую и сигналы, определяющие расстановку символов во времени,
путем возведения в квадрат принятого искаженного шумбм сигнала и получения таким образом искаженного шумом смодулированного синусоидального колебания, частота которого вдвое больше частоты несущей, которую можно отслеживать при помощи фазовой автоподстройки. Такой же прием можно применить и в системе амплитудной модуляции с подавленной несущей.
Захват частоты несущей, фазовая когерентность и синхронизация символов в системе связи по существу эквивалентны определению скорости и дальности в радиолокационной системе. В радиолокаторе допплеровский сдвиг частоты эхо-сигнала по отношению к зондирующему сигналу пропорционален радиальной скорости отражающего сигналы объекта, а запаздывание пропорционально его дальности. Несущая радиолокационного сигнала модулируется для того, чтобы облегчить определение дальности. Хотя когерентные радиолокационные системы и не будут рассматриваться здесь, следует помнить, что многие методы захвата частоты, применяемые с связных системах, распространяются непосредственно на аналогичные радиолокационные задачи.
