818

Исследование спектров амплитудно-модулированных сигналов

Лабораторная работа

Физика

Модуляция гармоническим колебанием. Модуляция периодической последовательности прямоугольных импульсов. Значения амплитуд и частот спектральных составляющих.

Русский

2013-01-06

263 KB

66 чел.

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра радиотехнических устройств

Лабораторная работа № 5

По курсу «Радиотехнические цепи и сигналы»

«Исследование спектров амплитудно-модулированных сигналов»

Выполнила:                                                                              Проверил:

ст. гр. 941302                                                                          Дубровский В. В.

Григорьева К.А.

Минск 2011

1.1. Модуляция гармоническим колебанием:

Математическое выражение для этого сигнала:

Определим амплитуды и периоды несущего и моделирующего колебания:

U0 = 50 В, Т = 10 мкс, ϕ0 = 0о  - для несущего колебания;U1 = 10 В, Т1 = 100 мкс, ϕ1 = 0о – для моделирующего колебания.

Значения амплитуд и частот спектральных составляющих имеют следующие значения:

S0 = 50 В, f0 = 100 кГц;    S1 = 5 В, f1 = 110 кГц;      S-1 = 5 В, f-1 = 90 кГц;

Амплитудный и фазовый спектр:

Значения амплитуд и частот спектральных составляющих имеют следующие значения:

S0 = 25 В, f0 = 100 кГц;    S1 = 2,5 В, f1 = 110 кГц;      S-1 = 2,5 В, f-1 = 90 кГц;

Применяя формулы Эйлера можно получить выражение для спектра в комплексной форме, в которой амплитуды в 2 раза меньше, чем в тригонометрической форме записи АМ сигнала, также в комплексной форме записи есть мнимая часть, которая объясняет присутствие отрицательных частот на графике.

1.2.

Определим амплитуды и периоды несущего и моделирующего колебания:

U0 = 30 В, Т = 6,7 мкс,ϕ0 = 50о   - для несущего колебания;U1 = 20 В, Т1 = 50 мкс, ϕ1 = 0 – для моде-лирующего колебания.

Амплитудный и фазовый спектр:

Значения амплитуд и частот спектральных составляющих имеют следующие значения:

S0 = 30 В, f0 = 100 кГц;    S1 = 10 В, f1 = 130 кГц;      S-1 = 10 В, f-1 = 170 кГц;

Амплитудный и фазовый спектр :

Значения амплитуд и частот спектральных составляющих имеют следующие значения:

S0 = 15 В, f0 = 100 кГц;    S1 = 5 В, f1 = 130 кГц;      S-1 = 5 В, f-1 = 170 кГц;

Т.к. второе колебание  смещено на ϕ0 = 50о, то он будет иметь составляющие на графике фазового спектра; т.к второе колебание имеет меньшую амплитуду, то его составляющие будут находиться дальше от начала координат, чем у первого колебания.

2.1.Модуляция бигармоническим колебанием:

Определим амплитуды и периоды несущего и моделирующего колебания:

U0 = 30 В, Т = 10 мкс,ϕ0 = 45о   - для несущего колебания;U1 = 20 В, Т1 = 100 мкс, ϕ1 = 45о – для моде-лирующего первого колебания, U2 = 10 В, Т2 = 20 мкс, ϕ2 = 0о – для моделирующего второго колебания.

Амплитудный и фазовый спектр:

Значения амплитуд, частот и фаз  спектральных составляющих имеют следующие значения:

S0 = 50 В, f0 = 100 кГц, ϕ0 = 45о; S1 = 10 В, f1 = 110 кГц, ϕ1 = 90о; S2 = 5 В, f2 = 150 кГц, ϕ2 = 45о;

S-1 = 10 В, f-1 = 90 кГц, ϕ-1 = 0о; S-2 = 5 В, f-2 = 50 кГц, ϕ-2 = 45о;

Амплитудный и фазовый спектр:

Значения амплитуд, частот и фаз  спектральных составляющих имеют следующие значения:

S0 = 25 В, f0 = 100 кГц, ϕ0 = 45о; S1 = 5 В, f1 = 110 кГц, ϕ1 = 90о; S2 = 2,5 В, f2 = 150 кГц, ϕ2 = 45о;

S-1 = 5 В, f-1 = 90 кГц, ϕ-1 = 0о; S-2 = 2,5 В, f-2 = 50 кГц, ϕ-2 = 45о;

2.2.

Определим амплитуды и периоды несущего и моделирующего колебания:

U0 = 30 В, Т = 5,3 мкс,ϕ0 = 0о   - для несущего колебания;U1 = 20 В, Т1 = 25 мкс, ϕ1 = 90о – для моде-лирующего первого колебания, U2 = 10 В, Т2 = 50 мкс, ϕ2 = 45о – для моделирующего второго колебания.

Амплитудный и фазовый спектр:

Значения амплитуд, частот и фаз  спектральных составляющих имеют следующие значения:

S0 = 30 В, f0 = 190 кГц, ϕ0 = 0о; S1 = 5 В, f1 = 210 кГц, ϕ1 = 45о; S2 = 10 В, f2 = 230 кГц, ϕ2 = 90о;

S-1 = 5 В, f-1 = 170 кГц, ϕ-1 = 45о; S-2 = 10 В, f-2 = 150 кГц, ϕ-2 = 90о;

Амплитудный и фазовый спектр 

:

Значения амплитуд, частот и фаз  спектральных составляющих имеют следующие значения:

S0 =15 В, f0 = 190 кГц, ϕ0 = 0о; S1 = 2,5 В, f1 = 210 кГц, ϕ1 = 45о; S2 = 5 В, f2 = 230 кГц, ϕ2 = 90о;

S-1 = 2,5 В, f-1 = 170 кГц, ϕ-1 = 45о; S-2 = 5 В, f-2 = 150 кГц, ϕ-2 = 90о;

3. Модуляция периодической последовательности прямоугольных импульсов:

Определим амплитуды и периоды несущего и моделирующего колебания:

U0 = 50 В, Т = 100 мкс, τи = 20 мкс, f = 190 кГц  - для несущего колебания.

                      Амплитудный и фазовый спектр(при f = 190 кГц):

Комплексная форма:

Тригонометрическая форма:

Амплитудный и фазовый спектр(при f = 240 кГц):

Комплексная форма:

Тригонометрическая форма:

4.Модуляция прямоугольным импульсом:

Определим амплитуды и периоды несущего и моделирующего колебания:

U0 = 50 В, Т = 0, τи = 20  мкс, f = 190 кГц - для несущего колебания.

Амплитудный и фазовый спектр(при f = 190 кГц):

Комплексная форма:

Тригонометрическая форма:

Амплитудный и фазовый спектр(при f = 200 кГц):

Комплексная форма:

Тригонометрическая форма:

5.Спектр частотно-модулированных колебаний:

Определим параметры этого сигнала: U0 = 50 В - амплитуда, f = 150 кГц - частота, ϕ0 = 90о – начальная фаза, q = 2,4 – индекс угловой модуляции, fд = 24 кГц – девиация частоты, ϕm = 50о – начальная фаза моделирующего колебания;

Определим параметры этого сигнала: U0 = 50 В - амплитуда, f = 100 кГц - частота, ϕ0 = 0о – начальная фаза, q = 0,5 – индекс угловой модуляции, fд = 10 кГц – девиация частоты, ϕm = 0о – начальная фаза моделирующего колебания;

6. Спектр фазомодулированного колебания:

для первого сигнала

для второго сигнала:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77259. Симпатический ствол, его отделы, строение, связи. Чревные нервы 14.65 KB
  Симпатический ствол образуют паравертебральные ганглии и межузловые ветви. От узлов отходят постганглионарные волокна которые следуют либо в состав спинномозгового нерва rmi communicntes grisei либо образуют паравазальные сплетения по ходу сосудов. Периферические ветви от 69 узлов образуют n.
77260. Парасимпатическая нервная система, ее отделы. Ядра, узлы, нервы, содержащие парасимпатические волокна 13.71 KB
  В составе парасимпатической нервной системы выделяют центральный и периферический отделы. Центральный представлен парасимпатическими ядрами III VII IX X пар черепных нервов краниальный отдел и парасимпатическими крестцовыми ядрами. В краниальном отделе различают мезенцефалический отдел содержащий nuclei ccessorii n.
77263. Плечевое сплетение. Нервы его подключичной части 15.59 KB
  Нервы его подключичной части В межлестничном промежутке выше подключичной артерии демонстрируют плечевое сплетение pi. brchilis которое образовано передними ветвями четырех нижних шейных и частично первого грудного спинномозговых нервов. Из этих пучков происходят длинные нервы иннервирующие кожу и мышцы свободного отдела верхней конечности. Из латерального пучка происходят: 1 мышечнокожный нерв п.
77264. Формирование спинномозгового нерва, его ветви, состав волокон. Межреберные нервы 14.99 KB
  СМН он отдает 4 ветви: менингеальную заднюю переднюю и белую соединительную. Передняя и задняя ветви r. При этом менингеальная и задняя ветви имеют сегментарный принцип иннервации передние ветви участвуют в образовании сплетений шейного плечевого поясничного и крестцового.
77266. Кресцовое сплетение и его нервы 162.82 KB
  Pltxus sacralis - образовано передними ветвями 4-5 поясничного и 4 верхних крестцовых. Распологается на передней поверхности грушевидной мышцы. Ветви делятся на короткие, которые заканчиваются в области тазового пояса, и длинные, направляющиеся к свободной нижней конечности
77267. Сегмент спинного мозга 56.3 KB
  Заднекорешковые волокна Вставочные рассеянные клетки spongios et terminlis 12 выше и нижележащие geltinos 37 выше и ниже Задние латеральные передние собственные пучки ДЯПРСМ.