6.2. ОЦЕНИВАНИЕ ФАЗЫ НЕСУЩЕЙ

Имеются два базовых подхода для обеспечения синхронизации по несущей в приёмнике. Один сводится к замешиванию на передаче, обычно по частоте, специального сигнала, называемого пилот-сигналом, который можно извлечь из принимаемого сигнала и по его частоте и фазе синхронизировать местный генератор несущей. Когда по каналу передана одновременно смодулированная несущая (пилот-сигнал) и информационный сигнал, приёмник использует замкнутую петлю фазовой автоподстройки (ФАП, PLL), чтобы захватить и отслеживать несущую. ФАП рассчитывается так, чтобы иметь узкую полосу пропускания, так что она слабо подвергается воздействию частотных компонент информационного сигнала.

Второй подход, который более привлекателен на практике, сводится к непосредственной оценке фазы несущей по модулированному сигнала. Этот подход имеет отчётливое преимущество, поскольку вся мощность передатчика направлена на передачу информационного сигнала. В нашей трактовке восстановления несущей, ограничим наше внимание вторым подходом, следовательно, мы предполагаем, что сигнал передан с подавленной несущей.

Чтобы подчеркнуть важность получения точной оценки фазы, рассмотрим влияние ошибки в оценке фазы несущей на демодуляцию двухполосного с подавленной несущей (ДП/ПН - DSB/SC) сигнала. Для конкретности предположим, что имеем амплитудно-модулированный сигнал вида

                                         (6.2.1)

После умножения (в демодуляторе) сигнала  на опорную несущую

                                                     (6.2.2)

получим

Компонента удвоенной частоты может быть устранена путём пропускания произведения  через ФНЧ. Такая фильтрация даёт информационный сигнал

                                              (6.2.3)

Заметим, что воздействие фазовой ошибки  ведёт к изменению уровня сигнала по напряжению в  раз, а по мощности в  раз.

Следовательно, фазовая ошибка в  ведёт к потере в мощности сигнала на 0,13 дБ, а фазовая ошибка на  ведёт к потере в мощности сигнала на 1,25 дБ, когда речь идёт о модулированном по амплитуде сигнале. Влияние фазовой ошибки при КАМ и многопозиционной ФМ оказывается более серьёзным. Сигнал КАМ и многопозиционной ФМ можно представить так:

    (6.2.4)

Этот сигнал демодулируется посредством двух квадратурных несущих

                                              (6.2.5)

Умножение  и  даёт после ФНЧ синфазную компоненту

    (6.2.6)

Аналогично умножение  на  даёт после ФНЧ квадратурную компоненту

    (6.2.7)

Выражения (6.2.6) и (6.2.7) ясно указывают на то, что ошибка фазы при детектировании КАМ и позиционной ФМ имеет более тяжёлые последствия, чем при детектировании AM сигналов. Здесь имеет место не только уменьшение мощности желательной сигнальный компоненты в  раз, но также взаимная интерференция между синфазной и квадратурной компонентой. Поскольку средние уровни мощности  и  равны, малая ошибка в фазе вызовет большое ухудшение качества. Следовательно, фазовая точность, требуемая при КАМ и многопозиционной ФМ, более высокая, чем при ДП/ПН AM.