![](/user_photo/67396_82gLL.jpg)
- •Часть 1
- •1. Общие сведения о системах связи
- •Информация, сообщения, сигналы
- •Классификация сигналов
- •Обобщенная структурная схема системы связи
- •Классификация систем связи
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендации по проведению экспериментальных исследований сигналов в системах связи
- •2. Математические модели сигналов
- •2.1. Сигналы как элементы функциональных пространств
- •Метрические пространства
- •Линейные пространства
- •Нормированные пространства
- •Пространства со скалярным произведением
- •2.2. Разложение сигналов в обобщенный ряд Фурье
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Спектральное представление сигналов Спектры периодических сигналов
- •Спектры т-финитных сигналов
- •Свойства преобразования Фурье
- •Скалярное произведение комплексных сигналов и в спектральной области. .
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендации по проведению экспериментальных исследований ортогональности и спектров сигналов
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендации по проведению экспериментальных исследований дискретизации и восстановления сигналов
- •Свойства аналитического сигнала
- •Представление действительного сигнала X(t) через его квадратурные компоненты
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендации по проведению экспериментальных исследований компонентов аналитического сигнала
- •3. Преобразования сигналов в типовых функциональных узлах систем связи
- •3.1. Особенности преобразования сигналов в линейных, параметрических и нелинейных фу Линейные преобразования сигналов и фу
- •Параметрические преобразования сигналов и фу
- •Нелинейные преобразования сигналов и фу
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендации по проведению экспериментальных исследований преобразований сигналов в линейных, нелинейных и параметрических фу
- •3.2. Перемножение сигналов
- •3.3. Амплитудная модуляция
- •Спектры ам сигналов
- •1. Спектр простого ам сигнала.
- •2. Спектр сложного ам сигнала
- •Векторная диаграмма простого ам сигнала
- •Построение амплитудных модуляторов
- •3.4. Другие виды линейной модуляции (бм, ом, кам)
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендации по проведению экспериментальных исследований получения ам, бм, ом и кам сигналов
- •3.5. Детектирование сигналов с линейными видами модуляции
- •Детектирование ам сигналов
- •Детектирование бм, ом и кам сигналов
- •1. Детектирование ам сигналов
- •4. Детектирование и разделение кам сигналов
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендации по проведению экспериментальных исследований детектирования ам, бм, ом и кам сигналов
- •3.6. Преобразование частоты сигналов
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендации по проведению экспериментальных исследований преобразования частоты сигналв
- •3.7. Угловая (чм и фм) модуляция
- •Векторная диаграмма колебания с ум
- •С пектр простого колебания с ум
- •Методы осуществления угловой модуляции
- •3.8. Детектирование сигналов с угловой модуляцией Детектирование фм сигналов
- •Детектирование чм сигналов
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендации по проведению экспериментальных исследований фм и чм сигналов и фазового детектора
- •3.9. Виды модуляции, используемые при передаче дискретных сообщений
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендации по проведению экспериментальных исследований формирования сигналов с разными видами цифровой модуляции
- •Рекомендуемая литература
- •Содержание
- •Общие сведения о системах связи …………3
- •Информация, сообщения, сигналы …………………...–
С пектр простого колебания с ум
Для определения спектра простого колебания с УМ удобно перейти к его комплексному сигналу
(3.9)
Из теории функций Бесселя известно, что
,
(3.10)
где Jk(M) – функции Бесселя первого рода порядка k от аргумента М (k = 0, 1, 2,…). Они обладают свойством
.
Г
Рис. 3.25. Графики
функций Бесселя
Рис. 3.36. Графики функций Бесселя
Подставляя (3.10) в (3.9), получаем
.
Вернёмся к действительному сигналу
.
Спектр простого сигнала с УМ, соответствующий полученному выражению, приведён на рис. 3.37.
Для определения
ширины спектра простого сигнала с
U0J0(M)
U0J-2(M)
U0J2(M)
U0J-1(M)
U0J1(M) U0J-k(M)
U0Jk(M)
н-k
н-2
н-
н
н+
н+2
н+k
Рис. 3.37. Спектр
простого колебания с УМ
УМ
учтём ещё одно свойство функций Бесселя
– с ростом их порядка увеличивается
начальная область значений аргумента
М, при которых
модуль этих функций очень мал. Обычно,
пренебрегают боковыми компонентами с
номерами k
> M+1,
считая практическую ширину спектра
.
Таким образом, при М >> 1
и можно считать, что ширина спектра простого колебания с УМ вдвое больше его девиации частоты и существенно больше (в М раз) ширины спектра АМ сигнала.
При М << 1 достаточно в спектре этого колебания удержать первую пару боковых и считать его ширину
равной ширине спектра простого АМ сигнала.
Методы осуществления угловой модуляции
Различают два основных метода осуществления угловой модуляции – прямой и косвенный. По прямому методу реализуют частотные модуляторы на основе генераторов, частота колебаний которых управляется внешним напряжением (ГУН) (рис. 3.38). Особенностью ГУН является включение в его колебательную систему, от собственной частоты 0 которой зависит частота г генерируемых колебаний, уп-равляемого реактивного элемента (УРЭ). В качестве УРЭ можно использовать варикап, «реактивный транзистор», ёмкость (индуктивность) которых зависит от приложенного напряжения (протекающего тока).
Достоинством
прямого метода является возможность
ГУН
Рис. 3.38. Частотный
модулятор
получения
большой девиации частоты (М
>>1), т.е. широкополосной частотной
модуляции, а основным недостатком –
трудность обеспечения высокой стабильности
несущей частоты.
П
uмод(t)
Рис. 3.39. Фазовый
модулятор
uФМ(t)
о
косвенному методу реализуют фазовые
модуляторы на основе схемы, представленной
на рис. 3.39. Выясним условия, при которых
эта схема обеспечивает ФМ. На выходе
сумматора имеем
=
.
При
выполнении условия
.
Таким образом установили, что рассмотренная схема может служить фазовым модулятором только при выполнении указанного неравенства, иначе говоря, только при малом индексе модуляции (М<<1) выходного сигнала uФМ(t). Это её основной недостаток, а достоинством является высокая стабильность несущей частоты uФМ(t) при использовании высокостабильного генератора несущего колебания.