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

54916. Портрет в музыке 45.5 KB
  Я а сейчас ребята мы поприветствуем друг друга чтоб подарить каждому однокласснику частичку своего тепла и дружелюбности. А сейчас ребята я спою вам небольшую песенку про вас. Подумайте как она может называться В каком классе вы учитесь Правильно Песенка называется Мы третьеклассники...
54918. Жизнь диких животных осенью 72 KB
  Цели: познакомить учащихся с подготовкой к зиме диких животных кроме насекомых и птиц показать связь изменений в жизни животных осенью с изменениями в живой и неживой природе и в мире растений; создать условия для приобретения новых знаний выявить общий уровень знаний о диких животных; расширить и углубить знания о диких животных и привести их в систему; выявить уровень усвоения понятий; обобщить знания детей по теме âЖизнь диких животных осеньюâ. Оборудование: кроссворд плакат; слова отгадки; иллюстрации диких...
54919. Иллюстрирование сказок А.С.Пушкина 61 KB
  Тип урока Комбинированный игровой Цель урока Выполнить: иллюстрацию к Сказке о рыбаке и рыбке А. Задачи Обучать учащихся умению выполнять иллюстрации к сказке передавать основные события произведения смысловую связь между предметами и героями в рисунке; формировать умение располагать лист бумаги по вертикали или по горизонтали в зависимости от замысла правильно выбирать размер изображения в листе...
54920. Ознайомлення учнів із дією множення. Знак множення. Розв’язання задач 33 KB
  Мета уроку: Ознайомлення учнів з дією множенням як знаходження суми однакових доданків; увести назву цієї дії; розвівати абстрактне мислення математичну мову уміння узагальнювати й порівнювати; виховувати старанність у роботіповагу до вчителя та однокласників.
54921. Развитие силовых способностей волейболистов 11-12 лет 376 KB
  В связи с исследованием нами был разработан комплекс упражнений, направленный на развитие силовых способностей волейболистов 11-12 лет, который позволит повысить результативность за менее короткий период обучения.
54922. Environmental Problems 68 KB
  It’s a wonderful world we live in. It is our Earth. For thousands of years the Earth has given support to all forms of life – human beings, animals, birds, fishes, insects and plants. But now people all over the world think about our planet. They think about air, water, plants and animals on the Earth. They say our planet is in danger. We have very serious environmental problems on our Earth. Who can say what these problems are?