Часть 4. Построение канала с шумом и синхронного детектора

1. Перенастройте осциллограф:

• Trigger type Edge

• Timebase 100µs/div

2. Демонтируйте схему диодного детектора, оставив только схему амплитудной модуляции, согласно рисунка 2.7.

Рисунок 2.7.

3. Убедитесь, что осциллограф показывает оригинальное сообщение и АМ сигнал.

4. Дополните схему как показано на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8.

Дополнения к схеме представлены на блок-схеме. Модуль Multiplier и RC LPF моделируют синхронный детектор с местной несущей, которая берется с модуля Master Signals, т.е. совпадает по фазе с несущей АМ сигнала.

Рисунок 2.9.

5. Сравните исходное сообщение и демодулированное. Прослушайте восстановленное сообщение и убедитесь, что слышите только звук тональной частоты 2 кГц.

Часть 5. Влияние белого шума на синхронный детектор

1. Измените схему, как показано на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10

Блок-схема представлена на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11.

2. Понаблюдайте за восстановленным сообщением и тем, как шум влияет на него. Проделайте это с уровнями шума – 6 дБ и 0 дБ.

3. Проделайте задания из пунктов 5 – 11 3 части лабораторной работы. Результаты измерений занесите в таблицу 2.2.

Таблица 2.2.

	– 20 дБ	– 6 дБ	0 дБ
U ш
U с+ш
С/Ш
С/Ш дБ

Сравните результаты из таблиц 2.1 и 2.2. Имеется ли существенная разница во влиянии шума на демодуляцию сигнала диодным детектором и синхронным детектором?

Лабораторная работа №3. Импульсно-кодовая модуляция и временное разделение канала Теоретические основы

В современном мире все большую долю телекоммуникаций занимают беспроводные системы связи. Это радиостанции (АМ и FM), телестанции, сотовые и радиотелефоны, Bluetooth устройства, рации и множество других устройств, не нуждающихся в проводах для передачи данных. При этом все они работают одновременно, разделяя между собой одну среду передачи – свободное пространство (воздух), используя определенные части его частотного спектра.

Это называется частотное разделение канала (ЧРК, FDM). При этом каждая система передачи данных использует определенную несущую и часть спектра по обе стороны от несущей. Пользователь изменяет несущую своим сообщением в пределах выделенного частотного канала (заданным видом модуляции).

Временное разделение канала (ВРК, TDM) – ещё один метод разделения канала между пользователями, характерный для цифровых систем связи. При этом пользователь получает доступ ко всему каналу (или к определенной несущей, если используется в сочетании с ЧРК), но через определенные промежутки времени. Стоит заметить, что промежутки доступа к каналу очень коротки (много меньше секунды) и велика скорость повторений доступа, поэтому пользователь получает практически постоянный доступ к каналу или несущей.

ВРК часто используется в телекоммуникационных системах в сочетании с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ, PCM). ИКМ – способ передачи информации, при котором информационное сообщение преобразуется в электрический сигнал, затем дискретизируется, квантуется и представляется в виде отсчетов, закодированных двоичными числами. Двоичные числа передаются кадрами, содержащими добавочный бит (или биты) для синхронизации с ИКМ декодером. Например, при частоте несущей, равной 100 кГц и 8-битном кадре, частота максимальная частота передачи отсчетов равна 12,5 отсчетов в секунду. Следовательно, согласно теореме Котельникова максимальная частота передаваемого сообщения может быть равна 6,25 кГц.

Но если передавать сообщение с максимальной частотой 3,125 кГц, то достаточно будет декодировать только каждый второй кадр. Следовательно, неиспользуемые кадры можно заполнить ещё одним сообщением с такой же частотой. Это и есть принцип временного разделения канала.