Часть 4. Синхронное детектирование ам сигналов
Чтобы понять, как может быть использован этот вид детектирования АМ сигнала, необходимо рассмотреть принцип действия этого детектора. На входы детектора поступают АМ сигнал и местная несущая, совпадающая с несущей АМ сигнала по частоте и фазе. Сигнал на выходе детектора является произведением входных сигналов. Его можно представить математически:
Выход детектора = АМ сигнал * местная несущая
Т.к. АМ сигнал можно представить в виде суммы боковых полос и несущей, то выражение можно переписать в виде:
Выход детектора = (НБП + несущая + ВБП) * местная несущая
или:
Выход детектора = ((несущая – сообщение) + несущая + (несущая + сообщение)) * местная несущая
При умножении двух гармонических колебаний в результате получаются два новых колебания: одно с частотой равной сумме частот колебаний, одно с частотой равной разности частот. Применительно к рассматриваемому детектору, получаемые на выходе колебания будут иметь частоты:
Местная несущая + несущая
Местная несущая – несущая
Местная несущая + (несущая + сообщение)
Местная несущая + (несущая – сообщение)
Местная несущая – (несущая + сообщение) т.е. само сообщение
Местная несущая – (несущая – сообщение) т.е. само сообщение
Таким образом, при условии совпадения частоты и фазы местной несущей и несущей АМ сигнала, два из шести полученных колебаний представляют собой информационное сообщение. От остальных четырех избавляются использованием ФНЧ.
1. Измените схему, как показано на рисунке:
Рисунок 1.9.
Блок-схема имеет вид:
Рисунок 1.10.
2. Сравните оригинальное информационное сообщение с демодулированным.
Обычно считают, что из перемодулированного АМ сигнала невозможно восстановить информационное сообщение. Но, в отличие от диодного детектора, с помощью синхронного детектора это можно сделать. Проверим это!
3. Соедините канал 0 осциллографа с выходом модулятора.
4. Настройте осциллограф:
Trigger Source CH1
Trigger Level –1V
Channel 0 Vertical Position control 2V
Chanel 1 Vertical Position control –2V
5. Медленно вращая регулятор G, добейтесь перемодуляции сигнала.
6. Убедитесь, что увеличение глубины модуляции не влияет на восстановленное сообщение.
Лабораторная работа №2. Влияние шума в амплитудной модуляции Теоретические основы
Изучение любых процессов передачи модулированных сигналов должно включать в себя изучения влияния шума на эти сигналы. Шум так важен, потому что он создает помехи при восстановлении информационного сообщения в приемнике. Для аналоговых сигналов, передающих речь и музыку, шум обычно слышится в виде шипения или щелчков, которые воспроизводятся вместе с восстановленным звуком.
Как вы можете знать, существует несколько методов демодуляции АМ сигнала, два из которых были рассмотрены нами ранее. В данном эксперименте мы рассмотрим, как эти виды детектирования справляются с шумом.
Чтобы провести данное сравнение, будет использовать соотношение сигнал- шум С/Ш, где С – напряжение или мощность сигнала, а Ш – напряжение или мощность соответственно шума. Обычно при измерении отношения С/Ш используют децибелы:
С/Ш dB = 20 log (Vc/Vш) или С/Ш dB = 10 log (Pc/Pш)
Для того, чтобы произвести эти вычисления, необходимо осуществить измерения напряжения (мощности) сигнала и шума. В лабораторных условиях уровень шума контролируем и может быть удален из сигнала. Но на практике сигнал и шум разделить нельзя, поэтому используется альтернативное выражение:
С/Ш = (С+Ш)/Ш
Очевидно, что два разных выражения для нахождения соотношения С/Ш дают два разных результата. Но для сравнения двух простых систем, эта разница несущественна. Более того, чем больше соотношение С/Ш, тем меньше разница между этими значениями.