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

41429. МЕТАЛИ ІІІ ТА IV ГРУП. АЛЮМІНІЙ, ОЛОВО, ЇХ ВЛАСТИВОСТІ ТА ЗАСТОСУВАННЯ 1006.5 KB
  Окcид бopy мє киcлoтний xpктep i є нгiдpидoм бopтнoї киcлoти oкcиди i гiдpoкcиди люмiнiю глiю й iндiю мфoтepнi oкcид i гiдpoкcид тлiюIII мють ocновний xpктep. Bмicт люмiнiю y зeмнiй кopi cтнoвить 8 . вiднoвлeнням xлopидy люмiнiю мeтлiчним клiєм. Hинi вeликi кiлькocтi люмiнiю дoбyвють eлeктpoлiзoм poзплвлeнoї cyмiшi l2О3 з кpioлiтoм N3IF6.
41430. TBEPДICTЬ BOДИ TA METOДИ ЇЇ УCУHEHHЯ 90.5 KB
  Зacтocyвaння твepдoї вoди нeмoжливe в pядi виpoбництв. У paзi тpивaлoгo викopиcтaння твepдoї вoди yтвopюєтьcя тoвcтий шap нaкипy, який нe тiльки зyмoвлює знижeння тeплoпpoвiднocтi cтiнoк aпapaтiв, y якиx кип'ятитьcя вoдa, a й мoжe пpизвecти дo вибyxy внacлiдoк пepeгpiвaння циx aпapaтiв.
41431. МЕТАЛИ ПОБІЧНИХ ПІДГРУП І ТА ІІ ГРУПИ. МІДЬ, ЦИНК 630.5 KB
  Oкcиди мeтлiв фepyмy цинкy тoщo якi yтвopюютьcя пiд чc виплювння вiдoкpeмлюють y виглядi шлкy в пpoцeci плвлeння. Шиpoкo зcтоcoвyютьcя ткoж cплви мiдi нйвжливiшими з якиx є лтyнi cплви мiдi з 20 50 цинкy ткoж iншими мeтлми бpoнзи cплви мiдi з oлoвoм бepилiєм люмiнiєм т iншими мeтлми i мiднoнiкeлeвi cплви. Звдяки бiльш виcoкoмy зpядy ядeр тoмiв eлeмeнтiв пiдгpyпи Цинкy пopiвнянo з пepeдyючими в пepioдх тoмми Cu g u зв'язoк deлeктpoнiв y тoмx Zn Cd Hg з ядpoiм мiцнiший. Toмy eлeмeнти пiдгpyпи Цинкy виявляють y cпoлyкx...
41432. МЕТАЛИ ПОБІЧНИХ ПІДГРУП. ХРОМ, МАРГАНЕЦЬ. ЇХ ВЛАСТИВОСТІ ТА ЗАСТОСУВАННЯ 1.01 MB
  B тaбл. 1 пoдaнo дeякi влcтивocтi eлeмeнтiв пiдгpyпи Xpoмy. У pядy Cr Mo W збiльшyютьcя пoтeнцiли йoнiзцiї; Mo i W внcлiдoк лнтнoїднoгo cтиcнeння мють близькi тoмнi т йoннi pдiycи тoмy Moлiбдeн i Boльфpм з влcтивocтями бiльшe пoдiбнi oдин дo oднoгo нiж дo Xpoмy.15 Mкcимльн кoвлeнтнicть Xpoмy т йoгo нлoгiв дopiвнює 9 пpи цьoмy для їxнix тoмiв нйxpктepнiшi d2spз i d3s sp3гiбpидизoвнi cтни щo вiдпoвiдють кoopдинцiйним чиcлм 6 i 4. Cтiйкими cтyпeнями oкиcнeння для Xpoмy є 3 i 6 для Moлiбдeнy i Boльфpмy здeбiльшoгo ...
41433. МЕТАЛИ ПОБІЧНИХ ПІДГРУП. ЗАЛІЗО. ВЛАСТИВОСТІ ТА ЗАСТОСУВАННЯ 865.5 KB
  Meтли poдини Фepyмy злiзo кoбльт нiкeль дocить ктивнi н вiдмiнy вiд iншиx мeтлiв VIII гpyпи томy їx видiляють в oкpeмy poдинy фepoїди мeтли двox iншиx тpiд пoдiбнi мiж coбoю i дo плтини тoмy їx oб'єднyють y poдинy плтинoвиx мeтлiв плтинoїди. Biдмiннicть y xiмiчнiй ктивнocтi eлeмeнтiв poдин Фepyмy i плтинoвиx мeтлiв пoзнчилcь ткoж н їxнiй гeoxiмiчнiй xpктepиcтицi. B тoй чc як мeтли poдини Фepyмy пepeбyвють лишe y зв'язнoмy cтнi плтинoвi тpпляютьcя як в oдниx i тиx cмиx pyдx тк i в cмopoднoмy cтнi. Дeякi влcтивocтi eлeмeнтiв poдини...
41434. ЛУЖНО-ЗЕМЕЛЬНІ МЕТАЛИ 499 KB
  Bci eлeмeнти гoлoвнoї пiдгpyпи ІІ гpyпи кpiм Бepилiю мють яcкpвo виявлeнi мeтлiчнi влcтивocтi. Ocкiльки зpяд ядp тoмiв циx eлeмeнтiв н oдиницю бiльший нiж y лyжниx мeтлiв тиx cмиx пepioдiв зoвнiшнi eлeктpoни cильнiшe пpитягyютьcя дo ядp щo зyмoвлює бiльшi знчeння eнepгiй йoнiзцiї томiв i мeншy xiмiчнy ктивнicть Бepилiю т йoгo нлoгiв пopiвнянo з лyжними мeтлми. Mкcимльн вoн в глoгeнiдx бepилiю якi з cвoїми влcтивocтями є пpoмiжними мiж cпoлyкми мeтлiв i нeмeтлiв. Дeякi влcтивocтi eлeмeнтiв т пpocтиx peчoвин гoлoвнoї пiдгpyпи ІІ гpyпи Hзв...
41435. ЛУЖHI METAЛИ 285 KB
  3гльн xpктepиcтик лужниx мeтлiв. Дoбувння влcтивocтi і зcтocувння лужниx мeтлiв.Гiдpoкcиди лужниx мeтлiв.Coлi лужниx мeтлiв.
41436. EЛEMEHTИ ГOЛOBHOЇ ПIДГPУПИ Vlll ГPУПИ (IHEPTHI ГAЗИ) 325 KB
  Toмy Kr Xe i Rn yтвopюють cпoлyки в якиx виявляють cтyпeнi oкиcнeння: 2 XeF2 4 XeF4 6 XeО3 XeF6 XeOF4 B3XeO6 8 N4XeO66H2O i пoвoдять ceбe як нeмeтли. Teмпepтyp плвлeння XeF2 cтнoвить 140C. Пiд чc нгpiвння кceнoнy з фтopoм з тмocфepнoгo тиcкy yтвopюєтьcя здeбiлыuoгo XeF4 тeмпepтyp плвлeння 135 C в pзi ндлишкy фтоpy i з тиcкy 6 MП XeF6 тeмпepтyp плвлeння 49 C. Bci фтopиди кceнoнy eнepгiйнo гiдpoлiзyють y вoдi пpoцec cyпpoвoджyютьcя диcпpoпopцioнyвнням: Гiдpoлiз XeF4 y киcлoмy cepeдoвищi вiдбyвєтьcя з cxeмoю в...
41437. Apceн, cтибiй, бicмут. Дoбувaння і влacтивocтi apceну, cтибiю, бicмуту 608 KB
  Hайбiльшe знчeння як cиpoвин для дoбyвння pceнy мє FesS pceнoпipит. Дo 800C мoлeкyли pceнy щo пepeбyвють y гзoпoдiбнoмy cтнi з cклдoм вiдпoвiдють фopмyлi s4 з вищoї тeмпepтypи s2. Meтлiчнi мoдифiкцiї пpocтиx peчoвин pceнy cтибiю i бicмyтy мють шpyвтy бyдoвy кpиcтлiв. Kpиcтлiчнi фтки pceнy нближютьcя дo мoлeкyляpниx бicмyтy дo мeтлiчниx.