17522

Модуляція та демодуляція сигналів. Амплітудна модуляція складених сигналів

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторна робота №6 На тему: Модуляція та демодуляція сигналів. Амплітудна модуляція складених сигналів Мета роботи Розглянути принципи модуляції сигналів. Проаналізувати особливості різних типів модуляції. Ознайомитись з алгоритмом отримання амплітудної ...

Украинкский

2013-07-01

149 KB

32 чел.

Лабораторна робота №6

На тему: «Модуляція та  демодуляція сигналів. Амплітудна модуляція складених сигналів»

Мета роботи

Розглянути принципи модуляції сигналів. Проаналізувати особливості різних типів модуляції. Ознайомитись з алгоритмом отримання амплітудної модуляції звукових сигналів під задані вимоги до каналу  передачі сигналів.

Теоретичні відомості

Модуляція (лат. modulatio - мірність, розмірність) — процес зміни одного або декількох параметрів високочастотного модульованого коливання за законом інформаційного низькочастотного повідомлення (сигналу)[1].

Класифікація видів модуляції

За видом інформаційного сигналу:

  •  аналогова (неперервна) модуляція (аналоговий сигнал);
  •  дискретна модуляція (дискретний сигнал);
  •  маніпуляція (0-1)

За видом переносника (або несучої частоти):

  •  гармонічна (синусоїдальний сигнал);
    •  імпульсна (прямокутний періодичний імпульс);
    •  цифрові;

За видом параметрів несучої частоти, які зазнають зміни під дією інформаційного сигналу:

  •  амплітудна модуляція;
    •  частотна модуляція;
    •  фазова модуляція;
    •  широтна модуляція;
    •  широтно-імпульсна модуляція.

При гармонічній модуляції несучими є гармонійне коливання. Розрізняють амплітудну (АМ), частотну (ЧМ) і фазову (ФМ) модуляції.

При імпульсній модуляції як несучу використовують послідовність імпульсів. При неперервній модуляції параметр носія який модулюється під впливом повідомлення, що передається, може приймати довільне значення в деякому неперервному інтервалі своїх значень, а при дискретній – скінчене число значень із деякого інтервалу своїх значень.

До складних видів імпульсної модуляції відноситься дельта-модуляція (ДМ) і імпульсно-кодова модуляція (ІКМ) [4]. Окремим випадком модуляції являється маніпуляція сигналів, при якому в якості модулюючого (інформаційного) сигналу використовується послідовність одно- або двополярних прямокутних імпульсів. Використовують її в системах передачі дискретної інформації.

Розрізняють амплітудну модуляцію, при якій в залежності від миттєвої величини інформаційного сигналу змінюється амплітуда вихідного сигналу, і частотну модуляцію, при частота вихідного сигналу дещо змінюється в порівнянні з частотою сигналу-носія, пропорційно миттєвій величині інформаційного сигналу.

На рис.1 ст. 3 наведені графіки модуляції сигналів.

Рис.1. Графіки амплітудної та частотної модуляція сигналів

Модуляція застосовується для узгодження інформаційного сигналу з параметрами лінії зв'язку.

Амплітудною модуляцією (АМ) називають утворення сигналу шляхом зміни амплітуди гармонійного коливання (несучої) пропорційно миттєвим значенням напруги чи струму іншого, більш низькочастотного сигналу (повідомлення).

Завдання

Варіант 5

Вхідний сигнал,

t=0..1000

Часто-ти вхідно-го сигна-лу, Гц,ωn

Тип функції несучого коливання

Частота несучого коливання

,Гц

Ампліту-да несучого коливання

Фаза несучо-го коливання,

Частота дискети-зації Fs, Гц

Коефіцієнт модуляції  ma

5

0,5

1,93

2,9

4π

5

π/5

300

0.86

Виконання

1.  Формую Моделюючий сигнал

2. Сформував несучий сигнал:

3. Знайшов АМ сигнал згідно виразу:

4. Обчислив перетворення Фур’є для  сигналу

5. Виконав демодуляцію сигналу  за виразом (11)

6. Виконав фільтрацію сигналу

[b,a]=butter(5, 2*8π/ π /Fs)

Z=filtfilt(b,a, )

Алгоритм амплітудної модуляціі та демодуляціяї реалізований програмно в середовищі Matlab. Текст програми наведений в додатку. Нижче наведено результати роботи програми.

Результати роботи програми

На рис.4 наведено вид модулюючого сигналу.

Рис.4 Вид модулюючого сигналу

На рис.5 наведено вид частотного спектру модулюючого сигналу.

Рис.5 Вид частотного спектру модулюючого сигналу

Рис.6 Вид сигналу з несучою частотою

Рис.7 Вид модульованого сигналу

Рис.8 Вид модульованого сигнал з подвоєною несучою частотою

Рис.9 Вид демодульованого сигналу

Текст програми

clear all;

clc;

Fs=300;

A=5;

fi=pi/5;

omega=4*pi;

t=1:1000;

y=sin(0.5*2*pi*t/Fs)+sin(1.93*2*pi*t/Fs)+sin(2.9*2*pi*t/Fs);

k=abs(fft(y));

x=A*cos(omega*2*t/Fs+fi);

Uam=(1+y).*x;

Udm=Uam.*x/15;

[b,a]=butter(5,2*omega/pi/Fs);

zz=filtfilt(b,a,Udm);

figure(1)

plot(t,y);

title('Моделюючий сигнал');

figure(2)

plot(k);

title('Частотний спектр моделюючого сигналу');

figure(3)

plot(x);

title('Несучий сигнал');

figure(4)

plot(Uam);

title('Модульований сигнал');

figure(5)

plot(Udm);

title('Модельований сигнал з подвоєною несучою');

figure(6)

plot(zz);

title('Демодельований  сигнал');

Висновок: Після виконання даної лабораторної роботи вдалося розглянути принципи модуляції сигналів та проаналізувати різні типи модуляції. А також ознайомився з алгоритмом отримання амплітудної модуляції звукових сигналів під задані вимоги до каналу передачі сигналів.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

44557. Стратегические проблемы выбора сетевой операционной системы и СУБД 32.5 KB
  Похожая ситуация складывается и на рынке СУБД. Однако более тонкий подбор подходящей СУБД и ее версии для используемых на предприятии прикладных задач и технологий хранения и обработки данных требует знания основных сегодняшних свойств каждой СУБД и представления о том какие новые свойства желательные для вашей сети можно ожидать от данной СУБД в ближайшем будущем.
44558. Стратегические проблемы создания корпоративных приложений 29 KB
  Это связано с тем что большая часть приложений создается силами сотрудников предприятия или же силами сторонней организации но по конкретному техническому заданию для этого предприятия. Случаи использования готовых крупных приложений настраиваемых на потребности данного предприятия например SPR 3 более редки по сравнению с созданием специальных приложений. Технология Intrnet удовлетворяет этим требованиям являясь одновременно и самой перспективной технологией создания приложений на ближайшие несколько лет.
44559. Необходимость защиты корпоративной информации при использовании публичных глобальных сетей 36.5 KB
  Нельзя дать никаких гарантий что в некоторой недоступной для контроля точке пространства некто используя например анализатор протокола не подключится к передающей среде для захвата и последующего декодирования пакетов данных. Другая особенность корпоративной сети масштабность она заключается в том что имеется очень большое количество рабочих станций серверов пользователей мест хранения данных и т. По сравнению с сетями масштаба отдела или небольшого предприятия обеспечение безопасности в корпоративной сети является задачей не...
44560. Организация занятий лечебным плаванием с детьми, имеющими нарушения опорно-двигательного аппарата 197.5 KB
  Визуальный соматоскопический метод количественной оценки осанки является доступным и простым в использовании. Он обладает высокими показателями согласованности, воспроизводимости и информативности. Его можно рекомендовать как специалистам физической культуры, так и родителям для оценки текущего состояния и анализа динамики осанки.
44561. Создание интегрированной системы управления 30.5 KB
  Из-за этого очень трудно создать единую интегрированную систему управления корпоративной сетью которая бы контролировала все процессы и все системы сети сеть здесь понимается в широком смысле как объединение всех слоев от компьютеров до приложений. Тем не менее потребность в такой системе управления имеется так как все подсистемы сети тесно взаимосвязаны и при управлении коммуникационным оборудованием могут потребоваться данные об установленных в операционных системах приложениях или о конфигурационных параметрах коммуникационных...
44562. Усугубление проблем безопасности при удаленном доступе. Защитные экраны - firewallы и proxy-серверы 31.5 KB
  Однако использование общественных сетей (речь в основном идет об Internet) еще более усугубляет ситуацию, хотя бы потому, что в такой сети для доступа к корпоративным данным в распоряжении злоумышленника имеются более разнообразные и удобные средства, чем выход в чистое поле с анализатором протоколов.
44563. Пакетная фильтрация. Использование маршрутизаторов в качестве firewall 29.5 KB
  Пропуск во внутреннюю сеть пакетов сетевого уровня или кадров канального уровня по адресам MCадреса IPадреса IPXадреса или номерам портов TCP соответствующих приложениям.
44564. Сервисы-посредники (Proxy-services) 30 KB
  Для того чтобы обратиться к удаленному сервису клиент-пользователь внутренней сети устанавливает логическое соединение с сервисом-посредником работающим на межсетевом экране. Сервис-посредник устанавливает отдельное соединение с настоящим сервисом работающим на сервере внешней сети получает от него ответ и передает по назначению клиенту пользователю защищенной сети.
44565. Критерии выбора корпоративной ОС 31 KB
  Среди основных требований которым должна отвечать корпоративная ОС можно указать следующие: функциональная полнота разнообразие поддерживаемых сервисов; производительность запросы к серверам должны обрабатываться с преемлемым уровнем задержек; масштабируемость характеристики производительности сетевой ОС должны сохраняться неизменными в широком диапазоне изменения параметров системы то есть сеть должна хорошо работать и тогда когда число пользователей и рабочих станций измеряется тысячами число серверов сотнями объемы...