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

69 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

37731. Определение средней длинны свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха 137.5 KB
  Краткое теоретическое обоснование методики измерений Основное уравнение динамики твёрдого тела вращающегося вокруг неподвижной оси имеет вид: 1 Где момент импульса вращающегося тела; момент его инерции относительно оси вращения; угловая скорость вращения и момент силы....
37732. Определение модуля Юнга стальной проволоки из растяжения 159.5 KB
  2008г дата Томск 2007 Цель работы: ознакомление с одним из методов регистрации величины растяжения стальной проволоки при изучении упругой деформации определение модуля Юнга для стальной проволоки. Методика определения модуля Юнга стальной проволоки. Для определения модуля Юнга стальной проволоки необходимо знать результирующую массу установленных для растяжения проволоки грузов и измерить удлинение проволоки при ее растяжении.
37733. Определение средней длинны свободного пробега и эффективного диаметра молекул воздуха 132 KB
  Подобная модель является приближенной и хорошо отвечает наблюдаемым свойствам газов при выполнении условия где эффективный диаметр частиц газа а средняя длина свободного пробега частиц между соударениями. В данной работе вычисляется средняя длина свободного пробега по коэффициенту внутреннего трения вязкости. Из молекулярнокинетической теории вытекает формула связывающая вязкость со средней длиной свободного пробега молекулы.
37734. Определение отношения теплоемкостей газов способом Дезорма и Клемана 128 KB
  По определению теплоемкость 1 По первому началу термодинамики 2 теплота переданная газу; изменение внутренней энергии газа; работа совершаемая газом. Элементарная работа совершаемая газом при изменении его объема определяется 3 давление газа; ...
37735. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАЗВТВЛЁННОЙ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ R-L И R-C 209.5 KB
  Цель: экспериментальная проверка основных теоретических соотношений в цепи переменного тока при последовательном включении активного и реактивного сопротивления.
37737. ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ R-L И R-C 87.5 KB
  1 за верные то расчетные значения угла  по сравнению с измеренными отличаются в случае когда мы уменьшаем активное сопротивление в среднем на 2 4 меньше а в случае уменьшения реактивного сопротивления меньше на 6 7 для цепи параллельного соединения R L. Для цепи параллельного соединения R C расчетный угол сдвига фаз  в случае увеличения активного сопротивления на 2 3 меньше измеренного. Для цепи параллельного...
37739. Исследование резонанса напряжений в электрической цепи 182.5 KB
  Цель работы Изучить явление резонанса напряжения в электрической цепи содержащей последовательно соединённую индуктивную катушку и конденсатор. Схема установки Экспериментальная часть...