- •1 Формирование и преобразование радиосигналов
- •2 Фазовый и частотный детекторы, демодулятор сигнала с комбинированной модуляцией.
- •1. Классификация радиопередающих и радиоприемных устройств.
- •2.Декодирование сигналов. Возможности надежного приема данных при соотношении сигнал/шум меньше единицы.
- •1. Структурные схемы радиопередатчиков и радиоприемников. Различие структурных схем передатчиков и приемников в зависимости от их назначения и от условий эксплуатации.
- •Особенности подвижной радиосвязи (спрс).
- •2. Способы снижения внутренних шумов входных усилителей
- •2. Зависимость спектра частот сигнала с частотной модуляцией от индекса модуляции.
- •Билет 6
- •2.Определение последовательностных устройств, их отличие от комбинацищнных
- •2 Вопрос
- •2. Демодуляторы сигналов. Амплитудный детектор и однополосный демодулятор.
- •2. Основные характеристики сигналов с частотной, фазовой и комбинированной модуляцией, схемы частотных, фазовых и комбинированных модуляторов.
- •1. Анализ возможности надежного приема сигнала в условиях сильных помех при соотношении сигнал/шум меньше единицы.
- •2. Преобразователи частоты и усилители промежуточной частоты в супергетеродинных приемниках с использованием фильтров сосредоточенной селекции и пьезокерамических фильтров.
- •1. Анализ и синтез структурных схем радиопередатчиков различного назначения и для различных условий эксплуатации. Анализ основных характеристик и параметров радиоприемных устройств.
- •2. Устройства автоматической регулировки усиления в каскадах приемников.
- •1. Автогенераторы высоких частот. Стабилизация частоты задающих генераторов передатчиков и гетеродинов приемников.
- •Анализ надежного приема сигнала в условиях сильных помех, когда соотношение сигнал/шум меньше единицы.
- •1. Модуляторы сигналов. Принципы работы амплитудного и однополосного модулятора, спектральный анализ их выходных сигналов.
- •2. Анализ плотности потока мощности электромагнитного излучения, получаемого человеком при работе с радиопередающим устройством.
- •1. Плавная и дискретная перестройка частоты генераторов. Аналоговые и цифровые синтезаторы частоты с петлей фазовой автоподстройки частоты.
- •2. Анализ характеристик шумоподобных сигналов.
- •1. Частотная и фазовая модуляция задающих генераторов передатчиков. Формирование сложных фазоманипулированных и частотно-модулированных сигналов.
- •2. Синтезаторы сетки частот в радиопередатчиках и в гетеродинах радиоприемников.
- •Устройства предварительной селекции и высокочастотные усилители.
- •Формирование и преобразование радиосигналов.
- •2. Модуляторы сигналов. Принципы работы амплитудного и однополосного модулятора, спектральный анализ их выходных сигналов.
- •1. Частотная и фазовая модуляция задающих генераторов передатчиков. Формирование сложных фазоманипулированных и частотно-модулированных сигналов.
- •2. Способы снижения внутренних шумов входных усилителей.
- •1.Классификация радиопередающих и радиоприемных устройств.
- •1.Линейные и нелинейные.
- •2.Устройства пассивного и активного типа.
- •3.Устройства автономного и неавтономного типа.
- •2. Анализ формы и спектра частот сигнала с амплитудной модуляцией.
- •1. Устройства радиосвязи с разделением по форме сигналов.
- •2. Основные характеристики сигналов с частотной, фазовой и комбинированной модуляцией, схемы частотных, фазовых и комбинированных модуляторов.
- •1. Структурные схемы радиопередатчиков и радиоприемников. Различие структурных схем передатчиков и приемников в зависимости от их назначения и от условий эксплуатации.
- •2. Устройства модуляции и кодирования сигналов в высоконадежных помехоустойчивых системах радиосвязи.
- •1.1 Формирование и преобразование радиосигналов.
- •17.1.Формирование и преобразование радиосигналов.
1. Частотная и фазовая модуляция задающих генераторов передатчиков. Формирование сложных фазоманипулированных и частотно-модулированных сигналов.
Поскольку мгновенная частота U)(t) с фазой 0(t) сигнала связана соотношением
то частотная и фазовая модуляция взаимозависимы, их объединяют даже общим названием - угловая модуляция.
Модуляция называется угловой (УМ), если в колебании вида в зависимости от модулирующего сигнала изменяется полная фаза (для краткости просто фаза) ; здесь ω0 — центральная или средняя частота колебания с УМ; Um — неизменная амплитуда колебания.
Благодаря высокой помехоустойчивости угловая модуляция применяется в системах низовой радиосвязи различных диапазонов частот, в радиовещании, в звуковом сопровождении телевизионного вещания, в наземной радиорелейной связи прямой видимости, тропосферной и космической связи. Кроме того, УМ используется в радиотелеметрии, системах радиоуправления, некоторых системах радионавигации и радиолокации. Телеграфные сигналы и цифровая информация в настоящее время передаются преимущественно путем частотной и фазовой манипуляций.
При частотной модуляции (ЧМ) мгновенная частота сигнала изменяется по закону модулирующего сигнала, при фазовой (ФМ) - фаза. Поэтому при модуляции тестовым синусоидальным сигналом частотой Ὼ:
Модуляция называется фазовой (ФМ), если индекс модуляции т пропорционален амплитуде модулирующего сигнала UQ и не зависит от его частоты Ὼ . Модуляция называется частотной (ЧМ), если девиация (отклонение) частоты от среднего значения ω0 пропорциональна U Ὼ и не зависит от частоты Ὼ, т. е. если индекс модуляции т пропорционален U Ὼ и обратно пропорционален Ὼ/.
Таким образом:
где к – коэффициент пропорциональности. При обоих видах модуляции меняется частота колебаний.
При ЧМ девиация частоты при изменении частоты Ὼ, а девиация фазы сигнала меняется по закону .
При ФМ амплитуда колебания фазы сигнала ,а мгновенная частота сигнала меняется по закону ωд= :
Таким образом, при обеих видах угловой модуляции - ЧМ и ФМ -меняется как мгновенная частота, так и фаза модулируемого высокочастотного сигнала. Однако, два основных параметра, характеризующих эти виды модуляции - девиация частоты и девиация фазы - по-разному зависят от частоты модулирующего сигнала Ὼ.
Существуют прямые и косвенные методы получения ЧМ и ФМ колебаний(сигналов). При прямых методах модулирующее колебание непосредственно воздействует на необходимый для данной модуляции параметр: частоту или фазу РЧ колебания.
В первом случае частотный модулятор представляет собой автогенератор, в контур которого включен реактивный элемент, управляемый модулирующим сигналом
Прямая фазовая модуляция обычно осуществляется в цепи, через которую проходит РЧ колебание, и сдвиг фазы выходного сигнала изменяется под действием сигнала модуляции
Косвенные методы предполагают получение нужного вида угловой модуляции осуществлением другой модуляции и соответствующим преобразованием сигнала. Так как частота и фаза гармонического колебания взаимосвязаны ЧМ колебание можно получить, осуществляя модуляцию по фазе, но при этом необходимо устранить зависимость девиации частоты Δωд от частоты модуляции Ὼ, присущую ФМ.
Это нетрудно выполнить, пропустив модулирующий сигнал через цепь с коэффициентом передачи, пропорциональным 1/Ὼ.
Девиация фазы на выходе такого устройства , а девиация частоты при этом будет зависеть только от амплитуды UῺ, что характерно для ЧМ. Аналогично ФМ колебание можно получить косвенным путем с помощью частотного модулятора и корректирующей цепи на его выходе с коэффициентом передачи, пропорциональным Ὼ. В качестве корректирующих цепей можно использовать интегрирующую RС-цепь (рис. 8.5,д) или дифференцирующую RС-цепь (рис. 8.5,е).
Определить вид угловой модуляции можно довольно просто: подать на вход модулятора сигнал , а к выходу подключить измеритель девиации частоты. Если девиация частоты зависит только от UῺ и не зависит от частоты, то имеет место частотная модуляция. Если же Δωд оказывается пропорциональной и UῺ, и частоте Ὼ, то модуляция фазовая.