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

37 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

13411. Введення і редагування тексту засобами MS Excel 229 KB
  Автори: Бондар Н.П. Глушак О.М.Дисципліна Інформаційні технології та ТЗН ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №12. Тема: Введення і редагування тексту засобами MS Excel. Мета: Формувати практичні вміння та навички введення редагування тексту та налаштування роботи в MS Excel...
13412. Форматування таблиць засобами MS Excel 293 KB
  Автори: Бондар Н.П. Глушак О.М.Дисципліна Інформаційні технології та ТЗН ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №13. Тема: Форматування таблиць засобами MS Excel. Мета: Формувати практичні вміння та навички форматування таблиць в програмі MS Excel.
13413. Робота зі списками в MS Excel 53 KB
  Автори: Бондар Н.П. Глушак О.М. Дисципліна Інформаційні технології та ТЗН ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №15. Тема: Робота зі списками в MS Excel. Мета: Формувати практичні вміння та навички роботи із засобами сортування та фільтрації в MS Excel. ...
13414. Створення дидактичних матеріалів засобами MS Excel 580 KB
  Автори: Бондар Н.П. Глушак О.М.Дисципліна Інформаційні технології та ТЗН ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1617. Тема: Створення дидактичних матеріалів засобами MS Excel. Мета: Формувати практичні вміння та навички розроблювати дидактичні матеріали з автоматичним виз...
13415. Радіаційна безпека 143.5 KB
  Радіаційна безпека Мета роботи: вивчити теоретичні положення про радіаційну безпеку навчитись вимірювати дозу іонізуючого випромінювання скласти орієнтований раціон харчування. Зміст роботи: 1. Поняття радіації. 2. Вплив радіації на біологічні структури. 3. Мет...
13416. Параметри функціонального стану організму людини як умова її безпеки 113 KB
  Лабораторна робота № 3 Параметри функціонального стану організму людини як умова її безпеки Мета: ознайомитися з найбільш поширеними методами визначення фізіологічного та психологічного стану людини використати дані методи для аналізу параметрів власного стану. ...
13418. Кількісна оцінка ризику 24.02 KB
  Лабораторна робота №5 Кількісна оцінка ризику Мета роботи Набуття студентами навичок кількісної оцінки ступеня ризику реалізації небезпечності певного класу. Зміст роботи: Кількісна оцінка ризику Індивідуальний ризик Соціальний ризик Хід роботи ...
13419. Пожежна безпека 551.5 KB
  Лабораторна робота №1 Пожежна безпека Мета роботи. Вивчити: алгоритм дій під час пожежі; основні види знаків та сигнальних кольорів пожежної безпеки; будову принцип дії та особливості використання різних типів вогнегасників; протипожежної водопровідної системи. ...