Вопрос 5
Почему если вы не шумите или не говорите, отсутствует выходной сигнал с выхода модуля Умножителя?
Часть С - Исследование глубины модуляции
Верните настройки контроля Timebaseосциллографа
Найдите модуль Усилителя (Amplifiermodule) и поверните его Gain приблизительно на четверть (указатель должен быть направлен на цифру 9 циферблата)
Соедините, как показано на рисунке 7:
Блок-схема:
Усилитель позволяет регулировать амплитуду сигнала сообщения.
Примечание: На данном этапе, выходным сигналом умножителя должен быть нормальный DSBSC сигнал, который вы зарисовали ранее.
Напомним, что в лабораторной работе 5 АМ сигнал имел 2 значения (P и Q), которые могут быть измерены и использованы затем для расчета индекса модуляции (m).
Изменяя амплитуду сигнала чуть поворачивая Gain контроль влево и вправо, заметьте эффект, который это производит на P и Q моделей DSBSC сигнала.
Вопрос 6
Базируясь на исследованиях, проведенных на 27 шаге ответьте, когда амплитуда сигнала изменялась?
Без влияния значений P и Q
Только с влиянием значения Q
Только с влиянием значения P
с влиянием значений P и Q
На первый взгляд, определение «глубины» модуляции DSBSC сигнала – проблема. Индекс модуляции всегда одинаков, независимо от амплитуды сигнала сообщения, потому что DSBSC сигнал Q-размерности всегда равен нулю.
Однако, данная проблема не такая, каковой она выглядит. Одной из основных причин для расчета индекса модуляции АМ сигнала является то, что может быть посчитано распределение энергии между несущей сигнала и его боковыми полосами. Однако,DSBSC сигнал не имеет несущей (она подавлена). Следовательно, вся энергия DSBSC сигнала равномерно распределяется между его боковыми полосами. Так что нет необходимости считать индекс модуляции DSBSC сигнала.
Тот факт, что вы не можете посчитать индекс модуляции DSBSC сигнала может означать, что вы можете сделать сообщение или несущую настолько большими, не беспокоясь о «перемодуляции». Это действительно так. Принятие одного из этих 2 сигналов таким большим все же может перегрузить модулятор в результате какого-либо типа искажений, какие вы знаете. Следующая часть лабораторной работы позволит вам исследовать , что случается при перегрузке DSBSC модулятора.
28. На модуле Amplifier (Усилитель) Gaincontrol установите приблизительно в среднее положение и обратите внимание на произведенный эффект на DSBSC сигнал.
Примечание 1: Чтобы изменить размер сигнала нажмите Autoscale 2-го канала на дисплее по мере необходимости.
Примечание 2: Если это не производит эффекта, поверните Gain еще чуть-чуть.
29. Зарисуйте новый DSBSC сигнал в масштабе, представленном ниже
Вопрос 7
Как называет данный тип изкажения?
Лабораторная работа 7
Исследование АМ и DSBSC сигналов в ЧДМ
Введение
Лабораторные работы 5 и 6, с использованием EmonaDATEx были продемонстрированы различия между выходными сигналами АМ- и DSBSC-модулятора. Рисунок 1 показывает АМ и DSBSC сигналы, которые были получены из одинаковых исходных данных (например, 1 kHz синусоида для сообщения и 100kHz синусоида для несущей).
Два сигнала выглядят по-разному, потому что они содержат разные синусоиды. То есть, они имеют разные спектральные составляющие. Объясняется это различными математическими моделями АМ и DSBSC. Легко заметить, что уравнения немного различны:
И , если уравнения будут решены для исходных данных, указанных выше, мы найдем, что АМ и DSBSC сигналы состоят из следующего:
АМ сигналы включают в себя несущую , в то время как DSBSC - нет.
На экране осциллографа при этом отображается график зависимости напряжения от времени (частоты). Таким образом графики изображают временную область.
Другой
способ, представляющий сигналы как АМ
и DSBSC
сигналы включает в себя использование
всех синусоид, которые они содержат на
графике. Другими словами, они изображают
частотную область. Когда АМ и DSBSC
сигналы, показанные на рис.1 изобразить
в частотной области:
Частотная область представления сигналов очень полезна для размышления об их спектральном составе. Они дают представление о синусоидах, которые составляют сигнал. Также они помогают увидеть, как много занимает частотный спектр сигнала. Это ширина полосы сигнала – важный вопрос в системе связи и телекоммуникаций.
Ширина полосы АМ и DSBSC сигналов может быть рассчитана по одному из двух путей. График частотной области на рисунке 2 показывает, что сигналы занимают область спектра от нижней полосы пропускания до верхней. В таком случае, ширина полосы может быть найдена с помощью формулы:
ШП = Верхняя полоса – Нижняя полоса
С использованием данной формулы мы можем найти, что ширина полосы АМ и DSBSC сигналов на рисунке 2 составляет 2 кГц. В ситуации, когда полосы пропускания созданы более чем одной синусоидой, вы должны решить уравнение, используя наивысшую частоты верхней полосы пропускания и самую низкую частоту нижней.
Сейчас, сравните ширину полосы сигналов на рисунке 2 (2кГц) и исходного сигнала (1 кГц сообщение и 100кГц несущая). Обратите внимание, что их широты полос в два раза больше частоты их сообщения. Это дает нам второе уравнение для расчета ширины полосы пропускания:
ШП = 2xfm, где fm - частота сообщения.
В ситуации, когда сообщение состоит более чем из одной синусоиды, вы должны решить уравнение, использую наивысшую частоты сообщения.
Экспериментальная часть
В данной лабораторной работе используется EmonaDATEx для формирования реального АМ и DSBSC сигнала. Затем анализируются спектральные элементы двух этих сигналов с помощью NIELVISDynamicSignalAnalyzer.
Выполнение займет приблизительно 50 минут.
Порядок выполнения
Часть А – Настройка АМ модулятора
Убедитесь в том, что выключатель на задней панели NIELVIS не горит (выключен).
Аккуратно вставьте экспериментальный подключаемый модуль EmonaDATEx в учебную платформу NIELVIS.
Установите режим контроля (ControlMode) на модуле DATEx (верхний правый угол) на Механический (Manual).
Убедитесь, что блок NIDataAcquisition выключен.
Подсоедините NIELVIS к NIDataAcquisition (DAQ) и подключите к ПК.
Включите выключатель питания на задней панели NIELVIS, затем включите выключатель питания макетной платы (PrototypingBoardPower) на передней панели.
Включите ПК и дайте ему загрузиться.
После завершения процесса загрузки, включите DAQ и следите за оповещением ПК о том, что ПК его распознал.
Запустите программное обеспечение NIELVIS.
Запустите программное обеспечение Передней панели (SortFrontPanelSFP).
Передвиньте переключатель ControlMode отрицательного вывода Регулируемого Источника Питания положительный выход ControlMode переключая так, чтобы он больше не находился в Ручном положении управления (Manual).
Запустите виртуальный Регулируемый Источник Питания (VariablePowerSupplies).
Поверните вполоборота отрицательный вывод Voltage Регулируемого источника питания, затем минимизируйте его окно.
На модуле сумматора регуляторы G и g поверните против часовой стрелки до упора.
Соедините схему, как показано на рисунке 3:
Запустите виртуальный Цифровой мультиметр, игнорируя сообщение о максимальной точности, нажав ОК.
Настройте цифровоймультиметр для измерения постоянного напряжения
Соедините вывод модуля сумматора со входом HI цифрового мультиметра и отрегулируйте g контроль для получения выходного постоянного напряжения 1V.
Закройте окно цифровогомультиметра.
Переключите ControlMode Функционального генератора так, чтобы он больше не находился в Ручном режиме управления.
Запустите функциональный генератор.
Нажмите ON/OFF, чтобы включить функциональный генератор.
Настройте функциональный генератор, с помощью его мягких регуляторов следующим образом:
Waveshape : Sine (форма волны);
Frequency: 10kHz (частота);
Amplitude: поверните ручку управления примерно в среднее положение;
DCOffset: 0V (смещение постоянной составляющей).
Вы будете использовать функциональный генератор позже, сейчас просто минимизируйте его окно.
Запустите виртуальный осциллограф.
Настройте его следующим образом:
Trigger Source – Immediate
Channel A Coupling – DC
Channel A Scale – 500 mV/div
Timebase - 50µs/div
Регулятор G модуля сумматора настройте для получения 1Vp-p синусоиды.
Настройте осциллограф:
Trigger Source – CH A
Trigger Level – 1V
Активируйте вход второго канала осциллографа для того, чтобы видеть оба сигнала и модулированную несущую.
Самопроверка: Если Scale контроль осциллографа для второго канала установлен позицию 1 V/div, то на экране осциллографа должен отображать АМ сигнал с огибающими, которые имеют форму сообщения. Если нет – повторите шаги, начиная с 11.
Данное
соединение может быть представлено
блок-схемой, изображенной на рисунке
4. Она реализует уравнение:
