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

26788. Квадратичная аппроксимация (МНК) 85 KB
  Это значит: Создать механизм обеспечивающий сохранение анонимности точек зрения отдельных лиц и тем самым свести к минимуму влияние красноречивых и обладающих даром убеждать личностей на поведение группы в целом. Все взаимодействия между членами группы находятся под контролем со стороны координатора. Групповая оценка вычисляется им путем некоторого усреднения обычно посредством нахождения среднего значения или медианы и доводится до сведения всех членов группы. Метод Дельфы определяет следующий способ действий: Опросить каждого...
26789. Простейшие формулы численного интегрирования 2.9 MB
  Если есть три равноотстоящих узла то проводим через них параболу формула Симпсона: 1 3 x1x0y04y1y2 Общая классификация систем Системы можно разделять на классы по различным признакам. Можно классифицировать системы следующим образом: по виду отображаемого объекта технические биологические и др.; по виду формализованного аппарата представления системы детерминированные и стохастические; по типу целеустремленности открытые и закрытые; по сложности структуры и поведения простые и сложные; по степени...
26790. Уточнение корней уравнения. Методы касательных (Ньютона) 110.5 KB
  Иерархическая модель данных Иерархическая модель данных является наиболее простой среди всех даталогических моделей. Основными информационными единицами в иерархической модели являются: база данных БД сегмент и поле. Поле данных определяется как минимальная неделимая единица данных доступная пользователю с помощью СУБД. Сегмент в терминологии Американской Ассоциации по базам данных DBTG Data Base Task Group называется записью при этом в рамках иерархической модели определяются два понятия: тип сегмента или тип записи и экземпляр...
26791. Интерполяция функций. Интерполяционный полином Лагранжа 56 KB
  Интеллектуальный анализ данных Data Mining Data Mining Добыча Раскопка данных это процесс цель которого обнаружить новые значимые корреляции образцы и тенденции в результате просеивания большого объема хранимых данных с использованием методик распознавания образцов плюс [применение] статистических и математических методов. это исследование и обнаружение машинными методами алгоритмами средствами искусственного интеллекта в сырых данных скрытых знаний которые ранее не были известны. Сокращение описания для визуализации...
26792. Задача Коши для обыкновенного дифференциального уравнения 1-го порядка 94.5 KB
  Сетевая модель данных Стандарт сетевой модели впервые был определен в 1975 году организацией CODASYL Conference of Data System Languages которая определила базовые понятия модели и формальный язык описания. Базовыми объектами модели являются: элемент данных; агрегат данных; запись; набор данных Элемент данных то же что и в иерархической модели то есть минимальная информационная единица доступная пользователю с использованием СУБД. Агрегат данных соответствует следующему уровню обобщения в модели. Агрегат данных имеет имя и в...
26793. Уточнение корней уравнения. Метод деления отрезка пополам, метод секущих 126.5 KB
  Так как сущность соответствует некоторому классу однотипных объектов то предполагается что в системе существует множество экземпляров данной сущности. Объект которому соответствует понятие сущности имеет свой набор атрибутов характеристик определяющих свойства данного представителя класса. При этом набор атрибутов должен быть таким чтобы можно было различать конкретные экземпляры сущности. Набор атрибутов однозначно идентифицирующий конкретный экземпляр сущности называют ключевым.
26794. Обобщение простейших формул численного интегрирования 97 KB
  GPSS PC и GPSS World GPSS общецелевая система моделирования язык программирования используемый для имитационного моделирования различных систем в основном систем массового обслуживания. В 1984 выпускается версия GPSS на компьютерах типа IBM PC. Синтаксис языка в основном соответствовал GPSS V но было некоторое расширение подмножества например были выведены блоки CHANGE HELP PRINT и WRITE и общее число блоков доведено до 44. Подобно GPSS V и в отличии от GPSS H время моделирования должно быть целым числом но почти не ограниченно по...
26795. Численное интегрирование. Геометрический смысл численного интегрирования 69.5 KB
  Геометрический смысл численного интегрирования Численное интегрирование это вычисление определенных интегралов от функций заданных либо в явном виде например либо в виде таблицы. Например отношение в реляционной модели данных не допускает наличия одинаковых кортежей а таблицы в терминологии SQL могут иметь одинаковые строки. SQL содержит 4 группы операторов: операторы описания данных create drop alter операторы манипуляции данными insert delete select операторы задания прав доступа в базе данных lock unlock операторы защиты...