Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
18
Содержание
|
Введение |
4 |
|
|
1. |
Цель работы |
6 |
|
2. |
Теоретические сведения |
6 |
|
3. |
Порядок выполнения работы |
16 |
|
4. |
Требования к отчету по лабораторной работе |
19 |
|
5. |
Контрольные вопросы |
19 |
|
Список литературы |
20 |
ВВЕДЕНИЕ
Сигналы от измерительных датчиков и любых других источников информации передаются по линиям связи к приемникам - измерительным приборам, в измерительно-вычислительные системы регистрации и обработки данных, в любые другие центры накопления и хранения данных. Как правило, информационные сигналы являются низкочастотными и ограниченными по ширине спектра, в отличие от широкополосных высокочастотных каналов связи, рассчитанных на передачу сигналов от множества источников одновременно с частотным разделением каналов. Перенос спектра сигналов из низкочастотной области в выделенную для их передачи область высоких частот выполняется операцией модуляции.
Допустим, что низкочастотный сигнал, подлежащий передаче по какому-либо каналу связи, задается функцией s(t). В канале связи для передачи данного сигнала выделяется определенный диапазон высоких частот. На входе канала связи в специальном передающем устройстве формируется вспомогательный, как правило, непрерывный во времени периодический высокочастотный сигнал:
U (t) = f (t; a1, a2, … am).
Совокупность параметров ai определяет форму вспомогательного сигнала. Значения параметров ai в отсутствие модуляции являются величинами постоянными. Если на один из этих параметров перенести сигнал s(t), т.е. сделать его значение пропорционально зависимым от значения s(t) во времени (или по любой другой независимой переменной), то форма сигнала u(t) приобретает новое свойство. Она несет информацию, тождественную информации в сигнале s(t). Именно поэтому сигнал u(t) называют несущим сигналом, несущим колебанием или просто несущей (carrier), а физический процесс переноса информации на параметры несущего сигнала – его модуляцией. Исходный информационный сигнал s(t) называют модулирующим, результат модуляции – модулированным сигналом.
Основным видом несущих сигналов являются гармонические колебания вида:
u(t) = Acos(w0t+j0),
которые имеют три свободных параметра: A, w0 и j0. В зависимости от того, на какой из данных параметров переносится информация, различают амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) или фазовую (ФМ) модуляцию несущего сигнала.
При угловой модуляции в несущем гармоническом колебании значение амплитуды колебаний A остается постоянным, а информация s(t) переносится либо на частоту w0, либо на фазовый угол j. И в том, и в другом случае текущее значение фазового угла гармонического колебания u(t) определяет аргумент (t) = w0t+j0, который называют полной фазой колебания.
Немодулированный ВЧ сигнал (несущая) сам по себе не несёт никакой информации. Для передачи телефонного сообщения несущую необходимо модулировать, т.е. изменять в такт со звуковым напряжением параметры ВЧ сигнала - амплитуду, частоту или фазу. Для передачи же телеграфного сообщения ВЧ сигнал модулируют в соответствии с кодом Морзе. Телеграфные сообщения представляют собой цифровую кодированную информацию, т.е. комбинации двоичных сигналов, состоящих из логических «1» и «0». Такого рода модуляцию называют манипуляцией сигналов, а устройство, реализующее данный процесс манипулятором. Кроме того, процесс манипуляции называют также телеграфным режимом работы, соответственно заменяя название ЧМ на ЧТ, ФМ на ФТ.
Для многих видов манипуляции, применяемых в цифровых каналах связи, предполагается использование манипулирующих сигналов, отличающихся по структуре от исходного передаваемого сигнала. Для формирования указанных манипулирующих сигналов применяется специальные кодирующие устройства - кодеры модулятора. При демодуляции осуществляется обратное преобразование (декодирование). Перед декодером осуществляется регенерация посылок. Обобщенная схема выглядит следующим образом (рис.1).
Рис. 1.
ФАЗОВАЯ МАНИПУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.
Изучить принципы реализации фазовых модулированных и манипулированных сигналов. Определить параметры, характеризующие фазовую модуляцию и манипуляцию.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.
2.1. Принцип фазовой модуляции (ФМ).
При фазовой модуляции значение фазового угла постоянной несущей частоты колебаний wo пропорционально амплитуде модулирующего сигнала s(t). Соответственно, уравнение ФМ – сигнала определяется выражением:
u(t) = Um cos[wot + ks(t)], (1)
где k – коэффициент пропорциональности.
Рис. 2.
Пример однотонального ФМ сигнала приведен на рис. 2. При s(t) = 0, ФМ сигнал является простым гармоническим колебани-ем и показан на рисунке функцией uo(t). С увеличением значений s(t) полная фаза колебаний (t) = wot + ks(t) нарастает во времени быстрее и опережает линейное нарастание wot.
Соответственно, при уменьшении значений s(t) скорость роста полной фазы во времени спадает. В моменты экстремальных значений s(t) абсолютное значение фазового сдвига Dy между ФМ сигналом и значением wot немодулированного колебания также является максимальным и носит название девиации фазы (вверх Djв = ksmax(t), или вниз Djн = ksmin(t) с учетом знака экстремальных значений модулирующего сигнала).
Для колебаний с угловой модуляцией применяется также понятие мгновенной частоты, под которой понимают производную от полной фазы по времени:
ω(t) = (t)/dt = ωo + k ds(t)/dt. (2)
Полная фаза колебаний в произвольный момент времени может быть определена интегрированием мгновенной частоты:
(t) =ω(t) dt, или (t) =ω(t) dt +jo. (3)
2.2. Однотональная фазовая модуляция.
При ФМ осуществляется сдвиг фазы носителя (процесса) на величину (t) от средней фазы 0. Если информация передается элементарной косинусоидальной функцией, то и фаза носителя меняется по гармоническому закону:
j(t) = jmcos (Wt + Ф), (4)
где: jm, W, Ф – амплитуда, угловая частота и начальная фаза информационного сигнала.
Полная фаза сигнала будет определяться следующим выражением:
(t) = j0 + jmcos (Wt + Ф). (5)
Учитывая полученные формулы представим ФМ сигнал в следующем виде:
Ux(t) = U0 cos [0t + jm cos (Wt + Ф) +0 ]. (6)
В случае ФМ можно также воспользоваться индексом модуляции (m), учитывая, что изменение частоты в пределах m равносильно изменению фазы в пределах угла jm = m /W. Таким образом индекс модуляции при ФМ равен девиации фазы: m = jm, соответственно девиация частоты m = mW = jmW. Следовательно общее выражение для ФМ можно представить в следующем виде:
Ux(t) = U0 cos [0t + m cos (Wt + Ф) +0 ]. (7)
Различия между частотной и фазовой модуляцией проявляются при изменении частоты W модулирующего сигнала.
При фазовой модуляции девиация частоты прямо пропорциональна W, а индекс модуляции от частоты модулирующего сигнала не зависит:
m = const, ωд = mW.
Математическая модель однотональных ФМ (это касается и сигналов с ЧМ) сигналов с любым значением индекса модуляции m в общем случае получается разложением функции (7) в следующий ряд:
u(t)=UmJk(N)cos[(wo+kW)t], (8)
где Jk(N) – функция Бесселя k-го индекса от аргумента N=m. Из этого уравнения следует, что спектр сигнала содержит бесконечное число составляющих - нижних и верхних боковых колебаний, с частотами wokW, которые соответствуют гармоникам частоты модуляции, и с амплитудами, пропорциональными значениям Jk(N). Амплитуды пяти первых гармоник и несущей частоты при Um=1 в зависимости от индекса модуляции приведены на рис. 3.
При малой величине индекса модуляции m значимые амплитудные значения имеют только первые гармоники. С ростом величины m количество значимых боковых составляющих увеличивается, а энергия сигнала перераспределяется на боковые составляющие. Функции Бесселя имеют колебательный характер, поэтому спектр при удалении от несущей частоты ωо спадает немонотонно. На рис. 3 можно также видеть, что при определенных значениях индекса модуляции (2.405, 5.52, 8.654 и т.д.) несущая частота wo в спектре сигнала полностью отсутствует. Форма физических амплитудных спектров модулированных сигналов относительно несущей частоты при разных индексах модуляции приведена на рис. 4.
Рис. 3.
С ростом индекса модуляции полоса частот, занимаемая сигналом, расширяется. Практическая ширина спектра сигнала с угловой модуляцией определяется по формуле:
Ппракт = 2(m+1)W, (9)
т.е. спектральными составляющими с номерами k>(m+1) пренебрегают. Формирование реальных сигналов, как правило, выполняется при m>>1, при этом эффективная ширина спектра равна удвоенной девиации частоты:
Ппракт 2mW = 2wд. (10)
Рис. 4. Модули спектров ФМ сигнала при разных индексах модуляции (несущая частота 2500 Гц, гармоника модуляции 25 Гц, шкала частот в Гц относительно несущей).
Отсюда следует, что по сравнению с АМ – сигналами, полоса частот которых равна 2W, для передачи сигналов с угловой модуляцией (как с ФМ, так и с ЧМ) требуется полоса частот, в m раз большая. С другой стороны, именно широкополосность ФМ и ЧМ сигналов обеспечивает их большую помехоустойчивость по сравнению с АМ сигналами.
Для функций Бесселя имеет также место: J-k(N) = (-1)kJk(N). Это означает, что начальные фазы боковых колебаний с частотами wo+kW и wo-kW совпадают при четных k, и отличаются на 180о при нечетных k.
2.4. Сигналы с многотональной фазовой модуляцией.
Такие сигналы отличаются еще большей сложностью спектрального состава. В их спектре присутствуют не только боковые частоты с гармониками частот модулирующего сигнала, но и боковые комбинационные частоты типа woW1W2 ...Wi, со всеми возможными комбинациями частот модулирующего сигнала Wi. При непрерывном спектре модулирующего сигнала спектры ФМ сигналов также становятся непрерывными. Общее выражение для многотонального ФМ сигнала можно представить в следующем виде:
Ux(t) = U0 cos [0t + mk cos (Wkt + Фk) +0 ], (11)
где: mk – частичные парциальные индексы модуляци.
2.5. Демодуляция ФМ – сигналов.
Демодуляция ФМ много сложнее демодуляции сигналов АМ. При демодуляции полностью зарегистрированных цифровых сигналов обычно используется метод формирования комплексного аналитического сигнала с помощью преобразования Гильберта:
ua(t) = u(t) + j uh(t),
где uh(t) – аналитически сопряженный сигнал или квадратурное дополнение сигнала u(t), которое вычисляется сверткой сигнала u(t) с оператором Гильберта (1/πt):
uh(t) = (1/π)u(t') dt'/(t-t').
Полная фаза колебаний представляет собой аргумент аналитического сигнала:
y(t) = arg(ua(t)).
Дальнейшие операции определяются видом угловой модуляции. При демодуляции ФМ сигналов из фазовой функции вычитается значение немодулированной несущей ωоt:
j(t) = y(t) - ωot.
В принципе, данный метод может применяться и в реальном масштабе времени, но с определенной степенью приближения, поскольку оператор Гильберта слабо затухает.
2.6. Фазовая манипуляция (ФМн).
При фазовой манипуляции, являющейся частным случаем квадратурной манипуляции, информационным параметром является фаза сигнала-носителя информации, которая изменяется скачкообразно под действием модулирующего сигнала. На практике фазовая манипуляция используется при небольшом числе возможных значений начальной фазы - как правило, 2, 4 или 8, т.е. в современных цифровых каналах связи применяются двоичная, 4-уровневая и 8-уровневая ФМн.
При этом при приеме сигнала сложно измерить абсолютное значение начальной фазы в посылках; значительно проще определить относительный фазовый сдвиг между двумя соседними символами. Кроме того, из-за случайных искажений радиосигнала может иметь место неопределенность фазы восстановленной несущей, что является причиной, так называемой, обратной работы, при которой двоичные посылки принимаются за "негатив".
Для устранения этих явлений обычно применяется разностное кодирование фазы передаваемых радиоимпульсов, т.е. определяется относительный фазовый сдвиг в соседних посылках. Такую манипуляцию фазы называют фазоразностной или относительной фазовой манипуляцией (ОФМн). Таким образом, в цифровых каналах связи с ОФМн при передаче информации кодируется не сама фаза радиосигнала, а разность фаз (фазовый сдвиг) двух соседних радиоимпульсов. Этот метод обеспечивает по сравнению с частотной манипуляцией (ЧМн) выигрыш по полосе более чем в 2 раза, при равной скорости передачи информации вдвое большая помехоустойчивость, чем у ЧМн и вчетверо большая, чем у амплитудной манипуляции (AМн); при равной помехоустойчивости в канале с белым шумом в 4 раза более высокая скорость по сравнению с ЧМн. Правило кодирования при ОФМн приведено на рис. 5.
Рис. 5.
|
Здесь: |
Переход: |
1 → 1 |
- скачок фазы |
|
1 → 0 |
- нет скачка фазы |
||
|
0 → 0 |
- нет скачка фазы |
||
|
0 → 1 |
- скачок фазы |
При двоичной ОФМн длительность радиоимпульса τ = Т. В случае многоуровневой манипуляции (N > 2) исходная последовательность двоичных элементов длительностью Т с помощью кодера модулятора преобразуется в совокупность двух (при N = 4) или трех (при N = 8) последовательностей двоичных элементов длительностью τ = 2Т (при N = 4) или τ = 3Т (при N = 8).
Комбинация двоичных элементов получаемых последовательностей используются при кодировании фазового сдвига при ОФМн. При ОФМн при передаче логической «1» фаза несущего колебания скачком изменяется на Δφ, например, на π, по отношению к фазе предыдущего бита, а при передаче логического «0» – фаза остается той же, что и у предыдущего бита. Например, при 4-уровневом ОФМн, фазовый сдвиг кодируется следующим образом:
|
Символ первой последовательности |
0 |
0 |
1 |
1 |
Символ второй последовательности |
0 |
1 |
1 |
0 |
Фазовый сдвиг |
0 |
π/2 |
π |
3π/2 |
Чаще применяется четырехфазная ОФМн (ОФМн-4), или двукратная ОФМн (ДОФМн), основанная на передаче четырех сигналов, каждый из которых несет информацию о двух битах (ди-бите) исходной двоичной последовательности. Обычно используется два набора фаз: в зависимости от значения ди-бита (00, 01, 10 или 11) фаза сигнала может измениться на 0°, 90°, 180°, 270° или 45°, 135°, 225°, 315° соответственно. При этом, если число кодируемых бит более трех (8 позиций поворота фазы), резко снижается помехоустойчивость ОФМн. По этой причине для высокоскоростной передачи данных ОФМн не используется.
При демодуляции фаза ОФМн радиосигнала сравнивается с фазой восстановленного на приемном конце опорного колебания (несущей). Применяются два способа демодуляции ОФМн радиосигналов. В первом случае сначала восстанавливается сигнал несущей частоты и одновременно детектируется ОФМн радиосигнал, затем разностно (диффференциально) декодируются принимаемые сигналы. Второй способ предполагает дифференциально - когерентное (автокорреляционное) детектирование ОФМн радиосигнала, при котором в качестве опорного колебания используется предшествующий радиоимпульс. При этом операция детектирования и декодирования совмещены.
2.7. Амплитудно-фазовая манипуляция (АФМн).
При АФМн изменяется как фаза, так и амплитуда сигнала, что позволяет увеличить количество кодируемых бит и при этом существенно повысить помехоустойчивость. Другими словами, изменяющимся параметром в данном методе является комплексная амплитуда радиосигнала. Применение многоуровневой АФМн позволяет обеспечить высокую эффективность использования полосы частот. Формирование М-уровневого АФМн радиосигнала может быть реализовано путем М - уровневой балансной амплитудной манипуляции квадратурных колебаний одной частоты и сложение полученных амплитудно - модулированных радиосигналов. По этой причине АФМ часто называют квадратурной амплитудной манипуляцией (КАМн). Наиболее распространена 16-уровневая АФМн или КАМн-16.
В настоящее время используются способы модуляции, в которых число кодируемых на одном бодовом интервале информационных бит может достигать 8...9, а число позиций сигнала в сигнальном пространстве - 256...512.
Квадратурное представление сигналов является удобным и достаточно универсальным средством их описания. Квадратурное представление заключается в выражении колебания линейной комбинацией двух ортогональных составляющих - синусоидальной и косинусоидальной, т.е. каждому из возможных значений дискретного символа Ck ставится в соответствие пара величин - амплитуды т.н. синфазной и квадратурной составляющих либо, что эквивалентно, амплитуда и начальная фаза несущего колебания:
Ck ® (ak, bk), s(t) = ak cos w0t + bk sin w0t, t < (k + 1)T,
или
Ck ® (Ak, j k), s(t) = Ak cos(w0t + j k), t < (k + 1)T.
Параметры аналогового колебания, сопоставленные дискретному символу Ck, удобно представлять в виде комплексного числа в алгебраической (ak + jbk) или экспоненциальной (Ak exp(jj k)) форме. Совокупность этих комплексных чисел для всех возможных значений дискретного символа называется сигнальным созвездием.
Такая дискретная модуляция (манипуляция) осуществляется по двум каналам на несущих, сдвинутых на 90° друг относительно друга, т.е. находящихся в квадратуре (отсюда и название представления и метода формирования сигналов).
Поясним работу квадратурной схемы (рис. 6) на примере формирования сигналов четырехфазной ОФМн (ФМ-4).
Рис. 6
Исходная последовательность двоичных символов длительностью Т при помощи регистра сдвига разделяется на нечетные импульсы, которые подаются в квадратурный канал (cos(w0t)), и четные, поступающие в синфазный канал (sin(w0t)). Обе последовательности импульсов поступают на входы соответствующих формирователей манипулирующих импульсов, на выходах которых образуются последовательности биполярных импульсов ak и bk. Импульсы ak и bk поступают на входы канальных перемножителей, на выходах которых формируются двухфазные (0,π) ФМ колебания. После суммирования они образуют сигнал ФМ-4. В соответствии с методом формирования сигнал ФМ-4 также называют квадратурным ФМ сигналом.
При одновременной смене символов в обоих каналах модулятора (с 10 на 01, или с 00 на 11) в сигнале ОФМн происходит скачок фазы на 180°.
Такие скачки фазы, также имеющие место и при обыкновенной двухфазной модуляции (ФМ-2), вызывают паразитную амплитудную модуляцию огибающей сигнала. В результате этого при прохождении сигнала через узкополосный фильтр возникают провалы огибающей до нуля (рис. 7). Такие изменения сигнала нежелательны, поскольку приводят к увеличению энергии боковых полос и помех в канале связи.
Рис. 7.
Четырехфазная ФМ со сдвигом (рис. 8) позволяет избежать скачков фазы на 180° и, следовательно, глубокой модуляции огибающей. Формирование сигнала в квадратурной схеме происходит так же, как и в модуляторе ФМ-4 (рассмотренном выше). Единственным отличием является то, что манипуляционные элементы информационной последовательности x(t) и y(t) смещены во времени на длительность одного элемента Т, как показано на рис. 8, б, в.
Изменение фазы при таком смещении модулирующих потоков определяется лишь одним элементом последовательности, а не двумя, как при ФМ-4. В результате скачки фазы на 180о отсутствуют, так как каждый элемент последовательности, поступающий на вход модулятора синфазного или квадратурного канала, может вызвать изменение фазы на 0°, +90° или -90°.
Рис. 8.
Демодулируется сигнал с квадратурной манипуляцией так же, как и в случае аналоговой квадратурной модуляции - сигнал умножается на два несущих колебания, сдвинутых по фазе друг относительно друга на 90°, а результаты умножения пропускаются через фильтр низких частот (ФНЧ). На выходе этих ФНЧ будут получены аналоговые сигналы синфазной и квадратурной составляющих. Далее эти сигналы дискретизируются с частотой, равной символьной скорости.
Пары отсчетов синфазной и квадратурной составляющих образуют комплексное число, и ближайшая к этому числу точка используемого созвездия (а точнее - соответствующий этой точке информационный символ) выдается в качестве выходного результата.
Работа выполняется в дисплейном классе с использованием специализированного пакета программ для моделирования электронных схем, например, Micro – Cap V.
Чтобы выполнить схему в пакете Micro-Cap V надо ввести компоненты и сделать соответствующие соединения между ними. Компоненты можно брать с инструментальной панели или из специального окна, включить которое командой меню Options – Component Palettes, в любом случае все компоненты можно найти также и в меню. Так, например, компоненты резистор, индуктивность, емкость, диод и стабилитрон находятся в пункте меню Component-Analog Primitives – Passive Components. А транзисторы и операционные усилители –Component-Analog Primitives – Active Devices. Разнообразные источники находятся в Component-Analog Primitives – Waveform Sources. Обязательным элементом схемы является компонент «земля», который может быть найден в пункте меню Component - Analog Primitives – Connectors – Ground.
Соединения между элементами в схеме вводятся с помощью инструмента Wire Mode, который может быть включен через меню Options – Mode. Отредактировать компоненты можно с помощью Select Mode, находящегося в пункте меню Options – Mode.
Для диодов, транзисторов, источников питания и некоторых других компонентов необходимо заполнить поле MODEL – (выбрать модель источника из имеющихся в окне, если таковых нет, нажать на кнопку Models).
Для отображения номеров узлов следует включить режим Node Numbers, который может быть найден в пункте меню Options – View. Для проведения анализа необходимо выбрать пункт меню Analysis – Transient. В открывшемся диалоговом окне необходимо заполнить следующие поля: Time Range – время анализа, Maximum Time Step – максимальный шаг по времени (если стоит значение 0, то программа выбирает его сама, но не всегда удачно, поэтому его значение необходимо подбирать: при очень маленьких значениях этого параметра время, затрачиваемое компьютером на анализ существенно возрастает). В поле Auto Scale Range поставить галочку - программа будет автоматически выбирать масштаб координатных осей, в поле Р строки поставить цифру, соответствующую номеру графика, на котором будет построена функция, в поле Х Expression поставить условное обозначение независимой переменной (Т – время, F – частота), в поле Y Expression поставить интересующую функцию, например, v(1) – напряжение в узле 1 по отношению к «земле», v(2,3) – напряжение между узлами 2 и 3, I(R1) – ток через элемент R1). Далее необходимо запустить анализ, нажав кнопку Run.
3.1. Описание схемы фазового модулятора цифровых сообщений.
Модуляция в выбранной схеме (см. рис. 9) осуществляется с помощью двух электронных ключей, в качестве которых используются операционные усилители (ОУ1 и ОУ2). На первый вход обоих ОУ подается сигнал несущих колебаний с одной и той же частотой f1, но с разными начальными фазами, а на другой – цифровой с частотой Ω. Ключи открываются попеременно, что достигается с помощью третьего операционного усилителя (ОУ3), поворачивающего фазу модулирующего сигнала на 1800.
Рис. 9. Фазовый модулятор цифровых сообщений.
где: G1 – источник постоянного напряжения 50 В; G2 – генератор несущих колебаний с частотой 120 кГц, 8 В; G3 - генератор импульсного сигнала с частотой 20 кГц; ОУ1, ОУ2 (LF400C), ОУ3 (LF356А); С1 = 1 мкФ, R1 = 5 кОм, R3 = 1 – 5 кОм, R4 = R5 = 1кОм, R2 = 90; T1 – трансформатор (0.065, 0.008, 0.45).
3.2. Выполнение лабораторной работы.
3.2.1. Собрать схему фазового модулятора цифровых сообщений (рис. 9).
3.2.2. Выставить для генератора G3 - 20 кГц, 5 В; генератора G2 - 120 кГц. G1 – источник постоянного напряжения 50 В. Меняя значение сопротивления R3 в заданных пределах, получить нужную форму осциллограммы выходного сигнала;
3.2.3. Плавно изменять амплитуду на генераторе G2 от 5 до 15 В с шагом 1 В. Зарисовать полученные графики при изменении амплитуды генератора G2 на каждые 1 В и установить влияние напряжения с генератора G2 на итоговые осциллограммы.
3.2.4. Зафиксировать частоту генератора G3 равной 20 кГц. Плавно изменять частоту генератора G2 в пределах от 50 кГц до 150 кГц через 20 кГц (напряжение на генераторе - 8 В), зарисовать полученные графики и установить влияние частоты генератора G2 на итоговые осциллограммы.
3.2.5. Зафиксировать частоту генератора G2 равной 120 кГц. Плавно изменять период сигнала генератора G3 в пределах от 10 мкс до 50 мкс через 10 мкс, зарисовать полученные графики и установить влияние периода сигнала (а, следовательно, и частоты) генератора G3 на итоговые осциллограммы.
3.2.6. С помощью анализатора спектра (TRANSIENT ANALYSIS – функция FFT) установить для каждого случая из п. 3.2.5 ширину спектра сигнала и построить график зависимости Δωд = f (Ω), где Δωд – девиация частоты, Ω – частота модулирующего сигнала. В режиме AC ANALYSIS для каждого случая из п. 3.2.5. определить сдвиг фаз между несущим и модулированным сигналом, построить график зависимости Δφд = f (Ω), где Δφд – девиация фазы.
4. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА.
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
5.1. Дайте определение фазовой модуляции. Каким уравнением описывается ФМ сигнал?
5.2. Что называется однотональной ФМ?
5.3. В чем заключается отличие частотной и фазовой модуляций?
5.4. Каким методом осуществляется демодуляция ФМ сигнала? Поясните сущность метода с помощью формул.
5.5. Что называется квадратурной модуляцией? Поясните с помощью схемы.
5.6. Как определить индекс модуляции при ФМ?
5.7. Как девиация частоты изменяется с частотой модулирующего сигнала?
5.10. Что называется фазовой манипуляцией?
5.11. От чего зависит ширина частотного спектра канала связи при передаче ФМн сигналов, и чем вызвано ее ограничение?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. - М.: Высш. шк., 2000. – 462 с.
2. Теория электрической связи: Учебник для вузов/А.Г. Зюко, Д.Д. Кловский, В.И. Коржик, М.В. Назаров;/ Под ред. Д.Д. Кловского – М.: Радио и связь, 1998.
3. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы/ Учебник для вузов. – М.: Радио и связь,1986. - 512 с.
4. Каплан В.А. Радиотехнические устройства и элементы радиосистем: Учеб. пособие для вузов /В.А. Каплун, Ю.А. Браммер, С.П. Лохова, И.В. Шостак. - М.: Высш. шк., 2002. - 294 с.
5. Каганов В.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебное пособие. – М.: Форум: Инфра-М, 2005. – 432 с.