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

84773. Кодирование и обработка звуковой информации 61.5 KB
  Цель: знакомство учащихся со звуковой информацией, способами кодирования и обработки звуковой информации в компьютере. Познавательные: осмыслить и усвоить принципы двоичного кодирования при оцифровке звука, формировать умения оценивать числовые параметры информационных объектов.
84774. Урок чтения по теме «Сказки» 71.5 KB
  Развитие связной речи путём составления развернутой фразы для ответа на вопрос; развитие умения выборочного чтения; развитие мыслительных операций анализ синтез классификация в ходе выполнения заданий на определение сказки по иллюстрации предмету; решения кроссворда.
84775. Исторические источники 27.5 KB
  Содержание материала учебника позволяет реализовать поставленные цели и задачи урока применяя современные технологии: ИКТ на этапе получение новых знаний связанных со зрительным восприятием исторических источников; деятельностный подход на этапе самостоятельного получения новых знаний...
84776. Площадь прямоугольника 69.5 KB
  Наш урок мне бы хотелось начать со слов: «Только то и приятно, что трудно достать» М.Твен Как эти слова можно отнести к нашему уроку математики? Я думаю, мы сегодня испытаем удовольствие от работы. Вам известен автор этих слов? Внимательно посмотрите на экран. Слайд с эпизодом.
84777. Конспект урока обществознания: «Богатые» 33 KB
  Значит к теме нашего урока Богатые мы поставили цель: показать особенности положения в обществе богатых людей. По каким характеристикам людей относят к страте богатых Кто такие богатые люди учащиеся предлагают характеристики На доске выстраивается систематизация особенностей страты богатых...
84778. Основы религиозных культур и светской этики 35.5 KB
  Ключевые понятия: семья, род, родословная, имя рода - фамилия, семейные роли, семейные ценности. Цель: иметь представление о себе как части рода и осознавать, что семья - носитель нравственных ценностей, на основе которых формируются нравственные отношения.
84779. Условный оператор на языке Pascal 81 KB
  Цель: Ребенок, который имеет представление об условном операторе на языке Pascal; умеет писать простейшие программы с условным оператором на языке Pascal. Задачи: систематизация знаний по теме «Условный оператор»; выработка практических умений в разработке программ на языке Pascal...
84780. «В очаровании русского пейзажа». Природа в очерках Константина Паустовского 73 KB
  А природу нашей земли Константин Паустовский знал хорошо. Как была открыта эта земля Паустовский описал в очерке Коротко о себе. Что обозначает этот термин Поэтический прием при котором один предмет или явление сравнивается с другим Давайте вспомним их: Мещерские леса величественны...
84781. Начало Отечественной войны 1812 года 161.5 KB
  Цель урока: Сформировать у обучающихся представления о Отечественной войне 1812 года как героической странице российской истории. Образовательные: проанализировать причины цели и характер войны России с наполеоновской Францией в 1812 году; охарактеризовать основные события войны...