Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2798

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
13.02.2021
Размер:
24.88 Mб
Скачать

 

190

ПеремодуляцияприводиткпоявленогибающейискаженийАМ

-

сигнала.

 

8Тональная.2 амплитмодуляциягармоническогодная несущегоколебания

Несущееиуправколописываютсяебанияяющеегармоническими

 

 

 

 

о-

делямивида:

sy (t) = Bcos(Ωt +ϕy );

 

 

 

 

 

Здесь Ao , B амплитуды;

so (t) = Ao cos(ωot + ϕo ) .

 

 

ωo , Ω − частоты;

ϕo , ϕy начальныефазы.

 

Амплитудно-модулированноеколебаниеполучим,

 

 

 

используя(8.3)

 

(8.4).

 

 

 

 

 

 

 

 

[

 

 

cos(Ωt +ϕy )

]

cos(ωot +ϕo )

,

(8.6)

sам (t) = Ao 1 + M

 

 

 

 

где M коэффициеамплитмод(унназываютляцииднойогдаглубиной модуляции).

M = kам B .

Ao

 

Принеискаженноймодуляции(

 

 

M 1)амплитуда

лебамевнпределахияотмаксимальнойся

 

 

 

Amax

(при

(

)

= ±1

соответственно)

 

 

cos Ωt +ϕy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Amax = Ao (1 + M )

 

 

 

 

A

= A (1

M )

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

min

o

 

(8.7)

одулированногок о- доминимальной Amin

(8.8)

АнализируявремпредставлениенноеАМ

 

 

сигнала,можнора

метры Ao и M

Amax Amin

 

M =

,

 

 

A

+ A

 

 

max

min

 

Ao = 12 (Amax + Amax ).

Раскобкиврвываяражении(8использ.6)формтригономеуялы рическихпреобразований,полсуммутрехчимгармонических

sам (t) = Ao cos(ωot + ϕo ) +

ссчитатьпар а-

(8.9)

(8.10)

т-

колебаний

+

AoM

cos[(ωo + Ω)t + ϕo + ϕ y ]+

AoM

cos[(ωo − Ω)t + ϕo ϕ y ]

.

(8.11)

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

Первоеслагаемое(8представля.11)собойнесущколебание,двате

 

 

 

 

другихпродукты( модуляции)имеютравныеамплитудысимметричныео

 

 

 

т-

носительно ωo частоты,которверхнейназыбоковойвают

 

 

 

частотой

(ωo + Ω) инижнейбоковойчастотой

(ωo − Ω) .Нарисунке8изображено.3

 

 

 

 

191

 

 

 

временноеиспектральноепредставленияАМ

 

 

сигналапритонмодльной

 

у-

ляции.

 

 

 

 

 

sy (t)

 

 

B

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

Ω

 

ω

so (t)

Ao

 

 

Ao

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

ωo

ω

sам (t)

 

 

 

 

 

Ao

 

{An }

Ao M

A

Ao M

Amax

Amin

o

2

 

2

 

t

 

 

 

 

ωo − Ω ωo ωo + Ω ω

 

 

 

 

2Ω

 

 

 

{ϕn }

 

ϕo

ϕo +ϕy

 

 

ϕo ϕy

 

 

 

 

 

 

 

 

t1 t2 t3 t4

t5

t

 

 

ωo − Ω ωo ωo + Ω ω

 

 

а)

 

 

 

 

б)

 

Рисунок8.3

Временноеа)(испектб() едставленияальто оеаль

 

 

ной

 

 

 

амплитудноймодуляции

 

 

 

Анализируявремпредставлениенное,отмечаемоднозначнуюсвязь

sy (t) иогибающейАМ

 

 

междууправляющимсигналом

 

сигнала.Ес уб

и-

намодуляции

M = 0 (или

sy (t) = 0),тоАМ

сигнал превнесущееращается

 

колебание.Если

M =1,тонаступает100

% модуляция,прикоторой

 

Amax = 2 Ao ,

Amin = 0 .

 

 

 

 

 

 

Обспектральноеуждаяпредставление,обращвнимачетемиеую

 

 

 

 

 

симмспамплитудектратриюотносите

 

 

льнонесущегоколебан.Амплитудыя

 

боколебанийвыхравнымеждусобой.Максизнамплитудычениеальное

 

 

 

 

 

192

боколебаниявогонепревышает удвоеннойчастотеуправляющегосигнала

ИнпопредставлениегдалезноАМ ров,вращающихкомплекплоскости. яной

ϕy

Aб

Ao Aб

ϕo

sам (t = 0)

Ao 2 .ШиринаспектраАМ сигналаравн

ω = 2Ω.

сигналапомощьюсуммывект о-

ϕy

ωot1 sам (t2 ) ωot2

ω

 

 

 

а) t = 0

 

 

 

 

 

б) t 0

Рисунок8.4

 

ВременныедиаграммыоднотональногоАМ

 

 

сигнала:

 

 

 

 

 

 

а) t = 0; б) t 0

 

 

 

 

 

Нарисунке8изображеныв.4

кт

 

орныедиаграсумтрехгарммы

 

 

о-

ническихколебаний.Дляпростотывосприятиявекторнесущегоколебания

 

 

 

 

 

 

 

 

находитсявпокое,вращаетсякомплекплоскостьпоча наятрелкеовой.

 

 

 

 

 

 

 

 

МгновензначениАМ ое

 

 

 

сигналаобразуетсяврезультатепроекциису

 

 

 

 

м-

марноговектор

 

анавр ащающуюосьабсцисс. я

 

 

 

 

 

Нарисунке8пок.5хазрасостоянияныктвекторныхрныедиаграмм

 

 

 

 

 

 

 

 

дляпмоменттивреме,обозначенныхвосциллограммеАМ

 

 

 

 

 

 

 

-сигнала

(рисунок8а).3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ao

 

 

 

 

 

Ao

 

Amax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Amin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = t1

 

t = t2

t = t3

t = t4

t = t5

Рисунок8.5

Векторныедиаграммы,фиксирующиечетхарактернре

 

 

 

 

ых

состоянияогибающей(

 

Ao , Amin ,

Ao , Amax )запериодуправля

ющегосигнала

193

Достоинстввекторнпредставленияявляетсяогомзможностьанализа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

огибающей(немгновенн

огозначения).

 

 

 

 

 

 

 

 

8Энергетич.3 характеристикиАМ ские

 

 

 

 

 

 

сигнала

 

СредняямощностьпериодическогоАМ

 

 

 

 

 

сигналазависитотвыбранного

 

интеуср.валаеднения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Еслиинтеусрравенеднениявалпериодууправляющегосигнала,товсе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тригармсоническиеставляющиеортогона

 

 

 

 

 

 

льныт.е(.энергетическинезав

и-

симы)В.этомслучаесредняямощностьАМ

 

 

 

 

 

 

сигналаравнсуммесредних

 

мощностейотдельныхгарм ническихставляющих.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если A0 представляетамплитудунапряженияилитока, мощность

 

 

 

 

 

 

 

несущегоколебания,выд

еляющаясянасопротивленииОм1,ра

 

 

 

 

вна

 

P =

1

A2.

 

 

 

 

 

(8.12)

 

o

 

2

 

o

 

 

 

 

 

 

Мощностьлюбогоколебаниявогоравна

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

P = 1

A M

 

 

 

 

(8.13)

 

 

o

 

2

.

 

 

 

 

 

б

2

 

 

 

 

 

 

 

 

МощностьАМ

колебанияпритональноймодуляцииравна

A2

 

 

 

 

 

P = Po + 2Pб = Po (1 + 0,5M

2

) =

2 (1 + 0,5M

2

).

(8.14)

 

o

 

Спередачейинформациисв

язанатолькооднабоковаясоставляющая

 

 

 

 

 

P

 

 

 

M 2

 

 

 

 

η =

б

=

 

 

 

 

,

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4(1 + 0,5M 2 )

 

 

 

где η - относительнаядолямощности,связанпередачейаяформации,

максимальноезначенкоторойпр

ηmax

АМ-колебаниевызываетразныетепотеловыеактреивномжиме ( M ≠ 0)иврежимемолчания“ ” ( ки,рассчитываютзначениемощприинтеостиуср,рведненияапвномле риодунеск щего олебания.

 

1

M =1 непревышает1/6

 

100% = 16,6%.

 

6

 

 

 

 

 

M = 0)Чтобы. учестьвозможныеперегру

з-

 

 

 

е-

 

 

1

 

To

 

 

 

 

 

P(t) =

 

A2 (t) cos2 (ωot + ϕo )dt .

 

T

 

 

 

o

0

 

 

 

 

 

Запериод To огибающая A(t) практическинеменяе,поэ омуся

 

 

P(t) ≈

A2 (t)

Tocos2

(ωot + ϕo )dt =

1

A2

(t).

(8.16)

 

2

 

To

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

194

Обычпривовниманоимаксютиминимальноеи знач

е-

ниямощности:

 

P

=

1

A2

(1 + M )2 = P (1 + M )2

;

(8.17)

2

max

 

o

o

 

 

P

=

1

A2

(1 M )2 = P (1 M )2 .

(8.18)

2

min

 

o

o

 

 

Отношение P P

=1,5Po 4P = 0,375 указываетнаплохоеиспользование

max

 

 

o

 

 

мощностипередатчика,таккакегорассчитываютнамаксимальную

 

 

 

мощность Pmax .

 

 

 

 

 

 

8Амплит.4 модуляцияпроизвольндная

 

 

ымпериодическим

инеперсигналамиодическим

 

 

Математическую модельпериодическогоуправляющегосигнала

 

 

сложнойформыможнопредставитьтригонометрическимрядомвида

 

 

 

 

 

 

 

s y (t) = Bn cos(nΩt + ϕn ).

 

(8.19)

 

 

 

n=1

 

 

ЗапишемАМ

 

сигналполучимегоспектральныйсоста

 

sам (t) =

 

 

cos(ωot +ϕo ) =

 

Ao + kам Bn

cos(nΩt +ϕn )

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos(ωot +ϕo ),

 

 

 

 

 

 

= Ao 1 + M n cos(nΩt +ϕn )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где M n

=

B kам

парциальныечастичные( )коэффициентымодуляции;

 

 

 

Ao

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A M

n

 

 

 

 

s

 

(t) = A

cos(ω

 

t + ϕ

 

) +

 

 

o

 

cos[(ω

 

+ nΩ )t + ϕ

 

ам

o

o

 

 

 

o

o

 

 

 

 

o

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A M

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

o

cos[(ωo nΩ )t + ϕo

ϕn ].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в:

+ ϕn ]+

(8.20)

(8.21)

Ввыражении(8первое.21)слагаемое

– несущееколебаниечастотой

 

ωo ,втои ретьеое

– суммыколебанийсчастотами

ωo + nΩ (верхняябок

о-

ваяполоса)и

ωo nΩ (нижняябокпо)Нижняя.лосаваябокполосавая

 

(НБП)представзеркаотображениелверхнейьноеяетбокп ВБПл() сый

 

 

(рисунок8Каждая.6)спектральная.

оставляющуправляющегосигнала

 

формируетдвебок

овыечавспектретотыАМ

сигнала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

195

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

= 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B1

B2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ao

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

ωo

ω

 

Ao

 

(ωo nΩ)

 

(ωo + nΩ)

t

ωo

ω

НБП

 

ВБП

 

Ппракт

Рисунок8.6 – Времиспектральноенноепредставлениярадиосигналапри амплитмодпериуляцииднуправляющимодй сигналомческим

ПрактическаяширинаспектраАМ

сигнала равнаудвоенноймакс

и-

мальнойчастоучитываемой( спектреуправляющегосигнала)

Ппракт = 2Ωmax = 2nmaxΩ.

 

 

 

Вслучаемодуляцн персигналомодическим

 

 

 

 

 

 

 

( )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sy

t

плотностью S y (ω ) огибающую A(t ) имодулированноеколебание

 

 

гласно(8и(8.можно3).записатьв4) виде:

 

( )

= Ao + kам

 

( );

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A t

 

 

sy t

 

 

 

( )

=

[

+ kам

 

( )]

(

+ϕo

).

 

sам t

Ao

 

sy t

 

cos ωot

 

 

Спектральнуюплотностьмодулированногоколебания

помощьюпрямогопреобразованФурье.Используемте сложенииремуя применимдельта –функциидляописанияспектральплотностинеинтегрой руемыхсигналов.

соспектральной sам (t ) со-

Sам (ω) найдемс

и-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

196

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

ам

(ω )= Ф[s

ам

(t )]= Ф[A cos(ω

o

t + ϕ

o

)]+ Ф[k

ам

s

y

(t )cos(ω

o

t + ϕ

o

)]=

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= π A ejϕo δ (ω + ω

o

)+ π A e jϕo δ

(ω ω

o

)+

 

 

 

 

 

 

 

(8.22)

 

1

o

 

 

 

 

1

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

kам e

jϕo

 

 

 

kам e

jϕo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

S y (ω + ωo )+

2

 

 

S y (ω ωo ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нарисунке8изображвременное.7 сп ктральноепредста

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вления

сигналовприамплитмоднеперуляцднойсигналом.одическим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S y (ω )

 

 

 

 

 

 

 

 

sy (t )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ao cos(ωot + ϕo )

 

 

 

πAoδ (ω + ωo )

 

 

 

 

πAoδ (ω ωo )

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

ωo

 

 

 

 

 

 

Sам (ω)

 

ωo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kам

 

 

 

 

 

 

 

kам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

S y (ω + ωo )

 

 

 

 

2

S y (ω ωo )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sам (t )

πAoδ (ω + ωo )

 

 

 

 

 

 

πAoδ (ω ωo )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок8.7

 

– Времиспектральноенноепредставлениянепериодического

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕo = 0)

 

 

управляющего,н

есущегоимодулированногосигналовпри(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8Балансная.5 иоднополоснаямодуля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ция

 

 

 

 

 

 

 

КромеобычнойАМ,применяеамплимодстподавленусяляциядная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и-

емнес

ущей – баланснаямодуляцияБМ().

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БалансномодулированноеколебаниеБМ(

 

 

 

 

 

 

 

-колеб)можнозапкакисатье

 

 

 

 

 

 

sбм (t) = kбм s y (t) so (t) = kбм

s y (t) Ao cos(ωot + ϕo ) =

 

 

(8.23)

 

 

= Aбм (t) cos(ωot + ϕo ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь Aбм(t) = kбм Ao sy (t)огибающаямодулиров

 

 

 

 

анногоколебания(8.23);

 

kбм коэффициентпропорциональности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

197

 

 

 

 

 

 

 

Еслиуправляющийсигнал

 

sy (t)

инесущееколебание

so (t) однораз-

мерныевеличины,напримернапряженияили(токи),

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

[kбм ]=

 

или

 

 

 

 

 

 

 

B

 

А

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть

sy (t) = B cos(Ωt +ϕ y ). Полагая ϕ0

= ϕy

= −π / 2,представимБМ

 

-

колебаниеввиде

 

sбм (t) = kбм A0 B cos(Ωt π / 2) cos(ω0t π / 2) =

 

 

 

 

(8.24)

 

 

= Aбм cos(ω0

− Ω)t + Aбм cos[(ω0

+ Ω)t π ],

 

 

 

 

 

 

где Aбм = kбм А0 В - амплитудабоксоставляющейвой.

 

 

 

 

 

 

 

 

Длясравнениянарисункеизоб8.8временныеажены

 

 

 

 

 

 

 

диаграммы

 

спектральсоставдвухсигналовый

 

 

sам (t) и sбм (t) примодуляциигармон

 

и-

ческимуправляющимсигналом

sу (t).

 

 

 

 

 

 

 

 

sy (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

Ω

 

 

 

 

ω

 

sам (t)

 

 

{An }

 

 

 

 

A0

A M 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A0 M 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

ωo − Ω ωo ωo + Ω ω

 

sбм (t)

 

 

{An }

 

 

 

 

AδM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

ωo − Ω ωo ωo + Ω ω

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

Рисунок8.8

– Временноеа)(испектб() едставленияальноерадиосигнала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

привыпол ненииАМБМ

 

 

 

 

 

 

Главнымдостоинствомпростойамплитмодявулятодной, етсяции

 

 

 

 

 

 

sy (t) (информати в-

чтоф рмагибающейточноповторязаконизмененият

 

 

 

 

 

 

 

ныйсигнал)Поэтому. ддетектятакогосидостаточноргналаванияприм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е-

нитьоднополупериод

диодныйдетектор.

-колебания Sбм (ω) ,такжекакиАМ

 

 

 

СпектральнуюплотностьБМ

 

 

 

 

-

колебанияпримодуляциипроизвольнымнеперсигналомодическим

 

 

 

 

 

 

 

 

sy (t),

198

можновыразитьчерспектральнуюплотностьгибающей.Полагая,что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S y (ω) ,получим

 

 

сигналу sy (t) соотвспектральнаятствуетплотность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

(ω) =

1

k

бм

A [S

y

(ω ω

o

) + S

y

(ω + ω

o

)].

 

(8.25)

 

2

 

бм

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я-

Такимобраз,спектрмодулирующегомсигналаврезультатемодул

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циираздваивается“ ”,..смещпоосич насяот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

± ωo .Ширинаспектра

 

 

БМ-колебанияувеличиваетсяраза2посравнениюширинойспектра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

управляющегосигнала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прибаланснмодуляциинарушаетсяоднозначнаяй связьмеждуупра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в-

ляющимсигналомогиб.Вч ющейстностипри(гармоническомуправл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я-

ющемсигнале),выхБМодезнб"и"вениярезультатекаютсложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ω0 ± Ω).Периодби"

 

 

двухгармконичеслебанийблизчастотамиких

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е-

ний"вдварменьшезапериодауправляющегосигнала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПриБМувеличиваетсяотносительнаядолямощности,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

связаннаяп

е-

редачейинфдо50%рмацииЭтосвязанотем.,чтоБМп зволяетсократить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расходмощностинапередачуколебнесущейчастотыния.Еслимодулир

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у-

ющийсигнал

sy (t) содержитпостсоставляющуюянную,тоспектреБМ

 

 

 

 

 

 

 

-

колебаниявозн

икаетомпонентанесущейчастоты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дальнейшееснижениеэнергосвяприменениемзаоднополоснойтрат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

амплитмод, осуществленляляцииднойкотпоройдавляют,помн имо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е-

сущегоколе,однуизбанияокповспелосвых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ктреБМ

 

сигналарисунок( 8.9).

 

 

 

 

 

sy (t)

 

 

 

 

 

 

 

sбм (t )

 

 

 

 

 

 

 

 

s0 м (t )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПФ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A0 cosωo t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8.9 – Реализациябалансноднополм йдуляцииспомощьюсной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

перемножителяполосовогофильтраПФ()

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длявосстановлениямодулирующегосигналадостаточсохранитьв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

спектремодулировсигналлишьоднубокапнного:либолосувуювер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х-

нюю,либонижнюю.Для

 

 

 

 

передачибокотребуетсялосвыхтолькопол вина

 

 

 

 

 

 

 

 

полосычастот(

 

ω вместо 2

 

ω)Так. сппередачиойсоб,называемыйодн

 

 

 

 

 

о-

полоснамплитойдОМ(у)сподавлениемляциейднойнесущей,позволяет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

максимасократитьпольно

 

 

 

 

 

 

суча

стот,занимаемуюсигналом.

 

 

 

 

 

 

ПриприемеОМ

 

 

-колебанийнеобходимовосстаколебаниеавливать

 

 

 

 

 

 

 

е-

сущейчастоты(

 

Ao cosωot )инижнююбокпочастотлосувуюНБП(),что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

усложняетприемник.Затрудненияустсразвитиемняютсяэлементнойбазы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(схемы восстаннесущегок лебания,влсхвосстаномы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вленияНБП).

 

 

199

8Амплитудно.6 -импульснаямодуляция

Есливкачнесколебаниятвеущп( гореносч)выбранапериодичка скаяпоследовательностьпрямоугоимпульсоврису( 8б),то.10окых дулируепараметраыми мимогутбыть:амплвысота()итудампульса,его длительнчастоимпульсширина( ), п втаоренияфазапол( )ожениев импульсаотносительноначалапериода.Изменениевсоответствииупра ляющимсигнаодного(несколькихоми)параметровнесущегоколебан приводятквозникновениюразличныхимпульсныхмодуляций.

Простейшимвидомимпульснойодуявляамплетсяциитудно импульснаямодуляцияАИМ( ),прикоторойамплитудаимпульсовизменяется всоответмодулирующимствииигналом.ОпределспектрАИМм дуляциивидеоимпульсов,имеющихпрямоугформу, извольнымльную периодическимсигналом( п, римерилообразным)

s

 

(t) =

ao

 

B

cos(nΩ t + Ψ ).

y

+

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

n

1

n

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Представимпериодическпоследовательностьимпуюльсов

 

 

 

Фурье

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ

 

A

 

 

so (t) = E

 

 

+

n

cos(nωot + ϕn ) .

 

 

E

 

 

T

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ввыражении(8.26)

 

 

 

ωo = 2π T тактоваячастотаимпульсов,имеющих

длительность τ иамплитуду

E .

 

 

 

Модулированнуюпоследовательностьвидеоимпульсов

 

 

 

е- о-

в- ия

-

о-

(8.26)

so (t) рядом

(8.27)

sаим (t) можно

записатьввиде:

 

 

 

 

 

ao

 

 

sаим (t )= E + k

 

 

+ Bn cos(nΩ1t + Ψn )

 

2

 

n=1

 

 

 

 

 

E(t )

 

τ

A

 

 

 

+

n

cos(nωot + ϕn ) ,(8.28)

 

E

T

n=1

 

 

 

 

 

so (t ) E

где E(t) = E + k sy (t) изменениеамплитудимпульсовогибающей( ).

 

 

Наоснованиивыражений(8.26),(8нарисунке.28)(8изобр.27)10

sy (t),

а-

женовременноеиспектральноепредставление

so (t) и sаим (t).Нес у-

щееколебание

so (t) начастотносирасполагаетсянафиксированныхйч

 

а-

стот,кратных

ωo .Приимпульсноймодуляцииспектруправляющегоси

 

г-

налапереннавсоюситсявок

упностьфиксированныхчастот

nωo .Спектр

АИМ–сигналадискрепочпериодическтный.Почтих ический

 

а-

рактерспектраопредеконечнойляетсяительностьюимпульсовнесущей

 

 

последовательности.

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]