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

30 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

51246. Технические средства автоматики и управления. Методические указания 1.58 MB
  Рабочие диапазоны и уровни уставки срабатывания реле настраиваются для каждого канала независимо. по 2 на канал; Настройка уровней срабатывания реле производится независимо для каждого канала; Тип встроенного дисплея: жидкокристаллический с подсветкой; Геометрические размеры дисплея регистратора: 80 х 120 мм; Степень защиты: блока коммутации: IР65; регистратора: IР30; 2. При настройке блока коммутации устанавливаются: тип подключаемого датчика для каждого канала; градуировочные характеристики и рабочие диапазоны подключаемых...
51247. Программирование в системе Delphi. Методические указания 294.5 KB
  В то же время имеются существенные трудности при изложении соответствующего материала в рамках отводимых программой часов. Поэтому основной целью данных методических указаний является подробное изложение модельных примеров написания лабораторных работ с целью предоставления работоспособного шаблона приложения, который можно (после изучения компонент, отвечающих за его функциональность) использовать в собственном рабочем проекте.
51248. Основи радіоелектроніки. Методичні вказівки 1.56 MB
  Обидва ці закони являють собою лінійні залежності і їх використання приводить до лінійних алгебраїчних рівнянь. Використання нелінійних систем разом з вузькосмуговими лінійними фільтрами які виділяють окремі гармонічні складові або групи гармонік дозволяє здійснювати такі перетворення як випрямлення змінного струму помноження частоти сигналу а також модуляцію перетворення частоти та детектування котрі широко застосовуються при передачі інформації по каналам зв’язку. В його складі будуть тепер присутні не лише вищі гармоніки вхідних...
51251. ПОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МЕТРАН-100 82 KB
  МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ Методика поверки поставляемая производителем совместно с калибраторами Метран 515 и с датчиками давления предусматривает следующие условия ее проведения: При проведение поверки должны быть соблюдены следующие условия: температура окружающего воздуха должна быть в пределах 2020С; барометрическое давление должно быть в пределах 680780 мм рт. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы: калибратор должен быть выдержан в условиях поверки не менее 2х часов; модуль...
51252. Расчет основных характеристик сети подвижной радиосвязи. Методические указания 429 KB
  На втором четырехчасовом занятии курсант: Снимает на кальку кроки местности с топокарты; Восстанавливает необходимые профили рельефа местности; Определяет эффективную высоту размещения фазового центра антенны станции радиодоступа; По формуле Хата рассчитывает зависимость величины затухания сигнала на границе зоны покрытия от величины радиуса зоны покрытия; Строит график полученной зависимости на миллиметровке; Из первого уравнения передачи определяет допустимую величину затухания сигнала на трассе; Определяет из графика радиус зоны покрытия...