71702

Модуляция гармонических колебаний

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Под модуляцией понимают процесс изменения одного или нескольких параметров физического процесса по закону передаваемого сообщения. Так, например, если моделью физического процесса является функция f(a, b, c, d, t), то параметры a, b, c, d можно использовать для осуществления модуляции.

Русский

2014-11-10

540.84 KB

0 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники

Факультет информационных технологий и управления

Кафедра ИТАС

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №7

“Модуляция гармонических колебаний”

Выполнил:

студент гр.120603

Мосевич Алексей

Проверил:

Стригалёв Л.С.

Минск 2013г.

  1.  Цель работы

Ознакомиться с различными видами модуляции. Определить влияние шума на качество модуляции.

  1.  Краткие теоретические сведения

Под модуляцией понимают процесс изменения одного или нескольких параметров физического процесса по закону передаваемого сообщения. Так, например, если моделью физического процесса является функция f(a, b, c, d, t), то параметры a, b, c, d можно использовать для осуществления модуляции.

Как правило, физический процесс (несущее колебание) является высокочастотным, а передаваемое сообщение (модулирующее колебание) – низкочастотным. Такое соотношение частот позволяет реализовать одно из важнейших свойств модуляции: управляемый перенос спектра низкочастотного колебания в область высоких частот в коаксиальных и волоконно-оптических средах.

На практике получили распространение следующие основные виды модуляции: модуляция гармонических колебаний, импульсная модуляция и импульсно-кодовая модуляция.

При модуляции гармонических колебаний по закону передаваемого сообщения c(t) изменяется один из параметров гармонического колебания

a(t) = A0cos(ω0t + θ0),

так что в данном случае возможны три вида модуляции:

- амплитудная модуляция: изменяется пропорционально c(t) амплитуда А гармонического колебания;

- частотная модуляция: изменяется частота ω;

- фазовая модуляция: изменяется начальная фаза θ.

Модуляция гармонических колебаний широко применяется при передаче данных (c(t) в данном случае представляет собой последовательность сигналов  0 и 1), называемая в данном случае манипуляцией, например частотная манипуляция, фазовая манипуляция, квадратно-амплитудная манипуляция. Дальнейшее развитие технология манипуляции нашла в модемной связи (протоколы модуляции модемной связи).

  1.  Исходные данные

На рисунке представлена S-модель: «Модуляция гармонических колебаний», которая позволяет изменять тип модуляции, ее параметры (например, частоту), а также параметры канала связи (например, отношение сигнал – шум) и получать следующие виртуальные осциллограммы:

  1.  моделирующего гармонического колебания (осциллограмма 1);
  2.  моделированного гармонического колебания (осциллограмма 2);
  3.  моделированного колебания на выходе канала связи (осциллограмма 3);
  4.  демодулированного колебания, прошедшего через канал связи (осциллограмма 4).

  1.  Ход работы

4.1. Двухполосная амплитудная модуляция

Для двухполосной амплитудной модуляции схема будет иметь следующий вид:

а) установим следующие параметры: частота – 300, шум – 0. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

б) установим следующие параметры: частота – 300, шум – 50. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

в) установим следующие параметры: частота – 50, шум – 0. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

г) установим следующие параметры: частота – 50, шум – 50. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

4.2. Однополосная амплитудная модуляция

Для однополосной амплитудной модуляции схема будет иметь следующий вид:

а) установим следующие параметры: частота – 300, шум – 0. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

б) установим следующие параметры: частота – 300, шум – 50. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

в) установим следующие параметры: частота – 50, шум – 0. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

г) установим следующие параметры: частота – 50, шум – 50. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

4.3. Частотная модуляция

Для частотной модуляции схема будет иметь следующий вид:

а) установим следующие параметры: частота – 300, шум – 0. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

б) установим следующие параметры: частота – 300, шум – 50. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

в) установим следующие параметры: частота – 50, шум – 0. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

г) установим следующие параметры: частота – 50, шум – 50. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

4.4. Фазовая модуляция

Для фазовой модуляции схема будет иметь следующий вид:

а) установим следующие параметры: частота – 300, шум – 0. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

б) установим следующие параметры: частота – 300, шум – 50. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

в) установим следующие параметры: частота – 50, шум – 0. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

г) установим следующие параметры: частота – 50, шум – 50. Осциллограммы будут иметь следующий вид:

  1.  Анализ полученных результатов

В случае двухполосной амплитудной модуляции демодулированный сигнал близок по форме к модулированному сигналу на выходе канала связи, но существенно отличается от исходного сигнала вне зависимости от уровня шума и частоты. При увеличении уровня шума сигнал на выходе канала связи приближается по форме к модулированному сигналу.

В случае однополосной амплитудной модуляции при увеличении уровня шума сигнал на выходе канала связи приближается по форме к модулированному сигналу. При этом форма демодулированного сигнала зависит от частоты. При достаточно больших частотах она совпадает с исходным сигналом.

В случае частотной и фазовой модуляций сигнал на выходе канала связи и демодулированный сигнал приближаются по форме к модулированному и исходному сигналу соответственно при увеличении уровня шума вне зависимости от частоты сигнала.

  1.  Вывод

В результате выполнения данной лабораторной работы были изучены двухполосная и однополосная амплитудная модуляции, фазовая модуляция и частотная модуляция, также определены зависимости формы выходного сигнала от уровня шума и частоты.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

74042. Реформы Петра I 43 KB
  Реформы Петра I. Реформы проведенные Петром считаются и вполне правомерно одним из важнейших периодов в истории России а самого Петра I даже большинство западных историков характеризует как личность наиболее поразительную в истории Европы после Наполеона как самого значительного монарха раннего европейского Просвещения Виттрам Р. Собственно первые действия Петра I после перехода власти в его руки фактически продолжают линию правительства царевны Софьи как во внутренней так и во внешней политике. Тщетность попыток привлечь...
74043. Основные этапы антропогенеза. Проблемные вопросы антропогенеза 35 KB
  Именно человекаумелого принято считать отправной точкой А. вопрос о критериях человека. Наука различает биологическую и социальную природу человека т. вопрос о прародине человека.
74044. Общая характеристика цивилизаций древнего Востока 59 KB
  Деспотия форма государственного устройства и правления при которой самодержавный властитель неограниченно распоряжается в государстве выступая по отношению к подданным в качестве господина и хозяина форма выживания речных цивилизаций. При этом носитель светской власти считался важнее представителей власти духовной. Объединение всей страны под началом единого царя фараона равного которому по объему власти в то время еще не знало человечество сыграло свою...
74045. Эллинистическая цивилизация. Сущность эллинизма в историографии 34.5 KB
  После смерти Александра Македонского, начинается борьба между наследниками. Борьба проходила в два этапа: сначала сражались «диадохи» - полководцы Александра, а затем их потомки – «эпигоны». В результате Держава распалась на ряд царств: Македонию, Египет, государство Селевкидов, Пергам ит.д.
74046. Пути формирования феодальных отношений в Западной Европе в период Раннего Средневековья (V – XI вв.) 42.5 KB
  Проблема происхождения феодализма возникла одноврем. Зато возникла и быстро приобрела популярность теория генезиса феодализма в процессе германороманского синтеза. Энгельс подходя к решению проблемы генезиса феодализма с материалистических позиций рассматривали этот процесс как переход от рабовладельческой социальноэкономической формации к феодальной. и концепция синтезного происхождения феодализма преобладавшая во французской и русской медиевистике.
74048. Картина мира средневекового человека в отражении современной медиевистики 36.5 KB
  Эти компоненты объединены в картине мира специфическим для данной эпохи этноса или субкультуры образом. Восприятие мира обусловленное исторически. Из картины мира вытекает всё остальное и ценности и иерархия и парадигмы научного познания и допустимые способы человеческих действий.
74049. Современная историческая наука о феномене Реформации 77.5 KB
  С католической точки зрения, протестантизм представлял собой ересь, самовольный отход от богооткровенных учений и установлений церкви, ведущий к отступничеству от истинной веры и попранию моральных норм христианской жизни.
74050. Основы количественного анализа 14.59 KB
  Основы количественного анализа. Количественный химический анализ имеет целью определение относительного количества отдельных составных частей какоголибо химического соединения или смеси. Количественный анализ бывает гравиметрический весовой титриметрический объемный Титриметрический метод анализа основан на определении вещества после взаимодействия с раствором вещества в ходе химической реакции. Объемный метод анализа основан на законе эквивалентов.