Содержание отчета

1. Схема частотного модулятора.

2. Статическая модуляционная характеристика.

3. Спектры, таблицы и осциллограммы по всем пунктам исследований.

4. Теоретический расчёт спектров для

- п.8.1., для М_ЧМ = 2,4 (из таблицы 8.3)

- п.8.1., для F_МОД= 250 Гц (из таблицы 8.4)

Для расчётов принять U_{M 0}=1В (амплитуда немодулированного сигнала)

5. Вывод

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение ЧМ-колебания.

2. Приведите пример записи тонального ЧМ-колебания с параметрами

f₀ = 100 МГц; F_МОД = 10 КГц; Δf_MAX = 50 КГц.

3. Опишите принцип действия частотного модулятора. Какие способы получения ЧМ-колебаний Вам известны?

4. Статическая модуляционная характеристика и её смысл.

5. Что такое угловая модуляция?

6. Как рассчитать спектр ЧМ-колебания?

7. Представьте (качественно) спектр колебания

i (t) = I _m0 cos (ω₀ t + 0,01 cos Ω t).

8. Какое отношение имеют функции Бесселя к частотной модуляции?

9. Сколько спектральных линий надо учесть в практической ширине спектра ЧМ при М_ЧМ = 4?

10. Назовите известные Вам области применения ЧМ сигналов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕТЕКТОРА ЧМ СИГНАЛОВ

Цель работы: экспериментальное исследование частотного детектора. Выбор оптимального режима детектирования.

Краткие сведения из теории

Приём и обработка частотно-модулированного сигнала на первой стадии ничем не отличаются от приёма и обработки амплитудно-модулированного сигнала. Приёмник, обладая избирательными свойствами, пропускает те сигналы центральная частота w_о которых близка к резонансной частоте входного контура. Полосы пропускания контуров должны соответствовать ширине спектра принимаемого сигнала и, естественно, должно быть шире, чем в приёмниках АМ-сигналов.

Разница в приёме ЧМ и АМ колебаний состоит в методах их детектирования. Методы детектирования ЧМ колебаний можно делать на косвенные и прямые.

Детектирование по косвенным методам осуществляется в результате одного из трёх преобразований. Согласно первому преобразованию ЧМ колебание предварительно превращается в АМ и затем детектируется обычным амплитудным детектором. При втором – ЧМ колебание преобразуется в фазомодулированное (ФМ) колебание и для детектирования используется фазовый детектор. В третьем случае ЧМ колебание превращается в импульсно-модулированное колебание и затем детектируется импульсным детектором.

При превращении ЧМ колебания в АМ колебание, прежде всего, необходимо обеспечить постоянство амплитуды. При распространении сигнала от передатчика к приёмнику на него действуют помехи, изменяя его амплитуду, что влияет на результат детектирования. Для устранения этого влияния частотно-модулированное колебание подвергается амплитудному ограничению, так что на детектор поступает колебание, амплитуда которого постоянна.

Преобразователь ЧМ колебание в АМ можно, при помощи так называемой схемы с расстроенным контуром. Допустим, что контур расстроен относительно центральной частоты входного сигнала.

Таким образом, напряжение на выходе контура представляет собой амплитудно-модулированное колебание. Напряжение с контура подаётся на обычный амплитудный детектор, который выделяет огибающую.

Ранее была рассмотрена амплитудная манипуляция, используемая для передачи дискретных сигналов. Сигналы, полученные в результате частотной манипуляции, называются сигналами с активной паузой: во время посылки излучаются колебания одной частоты, а в паузах между посылками –колебания другой частоты.

В случае простейшей (однократной) частотной манипуляции сигнал представляет собой комбинацию из посылок равной длительности, причём каждая из посылок может принимать одно из двух значений: 1 или 0 ,+или - .

Системы связи с частотной манипуляцией обладают большой эффективностью (пропускной способностью и помехоустойчивостью), чем системы связи с частотной манипуляцией. Так, при нормальной флуктуационной помехе и прочих равных условиях применение частотной манипуляции даёт выигрыш по мощности примерно в два раза.