Вопрос 2
Сравните итоги таблиц 2 и 3 со значением в таблице 1.
Вопрос 3
Что эти измерения помогают доказать? Ответ обоснуйте.
Часть 4 – Ширина спектра чм сигнала
Спектральная составляющая ЧМ сигнала может быть комплексной и состоять из множества боковых полос. Часто многие из них относительно небольшие по размеру, и задачей является принятие решения – как много из них включает в себя ширина спектра сигнала. Существует несколько стандартов в этом отношении, и одно общее число включает в себя все, что боковые полосы равной или не превышающей 1% значения мощности немодулированной несущей (или ) . Эта экспериментальная часть позволяет использовать этот критерий для расчета ширины спектра ЧМ сигнала.
Используйте маркер M1 Анализатора для определения самой низкой частоты синусоиды в ЧМ сигнале с напряжением, равным или превышающим не более 1% значения в таблице 1.
Используйте маркер M2 Аналиатора для определения самой высокой частоты синусоиды в ЧМ сигнале с напряжением, равным или превышающим не более 1% значения в таблице 1.
Показания анализатонаdf (Hz) есть измерение разницы частот между его маркерами. Повторите шаги 43, 44. Эти показания являются шириной спектра ЧМ сигнала. Заполните таблицу 4:
-
Ширина спектра
ЧМ сигнала
Вопрос 4
Рассчитайте ширину спектра амплитудно-модулированной несущей частоты 50 кГц синусоидой 2 кГц.
Вопрос 5
Как отличается ширина спектра ЧМ сигнала от ширины спектра АМ сигнала при одинаковых исходных данных.
Увеличьте значение Gain(коэффициента усиления) усилительного модуля до 9 o`cklock.
Повторите шаги 43-45, запишите результаты в таблицу 5
-
Полоса пропускания ЧМ сигнала
Вопрос 6
Как соотносятся амплитуда ЧМ сигнала и его ширина спектра?
Лабораторная работа 12
FM демодуляция
Введение
Существует достаточно большое число методов демодуляции ЧМ сигнала. Примеры включают: детектор кривизны (Slopedetector), дискриминатор Фостера-Сили (Foster-Seeleydiscriminator), дробный детектор (ratiodetector), система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) ( PhaseLockedLoop – PLL), квадратурный АМ демодулятор (Quadrature AM demodulator) и детектор пересечения нуля (ZeroCrossingDetector). Некоторые из этих методов можно реализовать, используя EMONADATEx. Для ознакомления с принципами ЧМ демодуляции в денной работе рассматривается детектор пересечения нуля.
Детектор пересечения нуля (ZeroCrossingDetector)
Детектор пересечения нуля является простым и эффективным средством восстановления сообщений из ЧМ сигналов. Его блок-схема представлена ниже (Figure1).
Полученный ЧМ сигнал сначала передается через компаратор
Это позволяет сигналу быть использованным как управляющий сигнал для ДПН.
ДПН генерирует импульсы с фиксированной продолжительностью каждый раз когда squared-up ЧМ сигнал пересекает 0 Вольт (либо на положительном, либо на отрицательном переходе). Данный squared-up ЧМ сигнал непрерывно пересекает 0, ДПН эффективно преобразует прямоугольную последовательность в прямоугольную волну с фиксированным временем отметки.
Когда частота ЧМ сигнала меняется, устанавливается частота прямоугольной волны. Важно, что изменение частоты прямоугольной волны достигается путем изменения рабочего цикла сигнала. Это показано на рисунке 2.
Напомним из теории комплексного представления сигналов, импульсы на самом деле создаются синусоидами и , в случае, как показано на рисунке 2, постоянным напряжением.
В таком случае, когда ЧМ сигнал (рис.2) изменяется в пределах 2 частот, постоянное напряжение, которое создает прямоугольную волну на выходе ДПН, также изменятся в пределах 2 значений. Другими словами, постоянная составляющая прямоугольной волны является копией прямоугольной последовательности импульсов, которые, в первую очередь, производят ЧМ сигнал. Восстановление сигнала – довольно простое: выделяем изменения постоянного напряжения, используя НЧ фильтр.
Данный тип демодуляции одинаково хорош при передаче синусоидального или речевого сигнала.
Экспериментальная часть
В данной лабораторной работе используется EmonaDATEx, чтобы генерировать ЧМ сигнал, используя VCO – осциллятор, управляемый напряжением. Настройте ДПН и проверьте его функционирование для различных вариаций амплитуд сигнала.
Время проведения работы – примерно 40 минут.
Порядок выполнения: