Задание 4

Исследуйте процессы преобразования частоты модулированных сигналов в двухканальном параметрическом преобразователе. Для этого на входе s1(t) передатчика установите БМ сигнал с несущей частотой f = 13 кГц, модулированный последовательностью треугольных импульсов (размах А = 1 В, частота следования F = 1 кГц, длительность 0,3 мс) (пункты меню «Сигналы» / «s1(t)»), и выведите его по 1-му каналу наблюдения. На входе s2(t) установите сопряженный по Гильберту сигнал H[s1(t)] (пункты меню «Сигналы» / «s2(t) = H[s1(t)]») и выведите его по 2-му каналу наблюдения.

Наблюдайте и зафиксируйте осциллограммы и спектрограммы сигналов в следующей последовательности (по каналам):

1. входной БМ сигнал s1(t) (т. 1 – выведен),

2. БМ сигнал s2(t) = H[s1(t)] (т. 2 – выведен),

3. на выходе перемножителя сигналов (т. 6),

4. на выходе сумматора (т. 7).

Сделайте выводы по результатам наблюдений.

Комментарии и выводы

Преобразователь частоты выполнен по двухканальной параметрической схеме. Каналы содержат перемножители сигналов, на входы которых поступают колебания гетеродина cos2пf_гt и АМ сигналы

A(t)cos2пf_ct с фазовыми сдвигами 90° между каналами (в квадратуре). Выходные сигналы каналов содержат составляющие комбинационных частот (f_c + f_г и f_c – f_г), которые складываются в сумматоре. Амплитудные спектры этих сигналов совпадают, а фазовые спектры суммарных частот (или разностных частот зависимости от сочетания знаков фазовых сдвигов 90° в фазовращателях) отличатся на 180°. В результате при их сложении в сумматоре составляющие с разностной частотой удваиваются, а с суммарной частотой компенсируются. Алгоритм работы преобразователя частоты имеет вид

при совпадающих знаках фазовых сдвигов в фазовращателях на 90°

или

при противоположных знаках фазовых сдвигов в фазовращателях на 90°.

Таким образом, преобразователь частоты осуществляет сдвиг спектра модулированного сигнала по оси частот на f_г с сохранением вида модуляции.

В данном задании знаки фазовых сдвигов в фазовращателях на 90° должны различаться («–» и «+») и тогда реализуется алгоритм (2). Входной БМ сигнал с несущей частототой 13 кГц переносится на промежуточную частоту 20 + 13 = 33 кГц с сохранением вида и глубины модуляции.

Работа 13. Детектирование фм и чм сигналов

Работа «Детектирование ФМ и ЧМ сигналов» содержит пять заданий:

1. Снятие характеристики детектирования фазового детектора.

2. Исследование влияния индекса модуляции (М) ФМ сигнала на форму и уровень выходного сигнала фазового детектора.

3. Исследование влияния фазового сдвига ФМ сигнала в линии связи на выходное напряжение фазового детектора.

4. Снятие статической характеристики детектирования частотного детектора и определение оптимальных параметров ЧМ сигнала при dF = 5 кГц.

5. Снятие статической характеристики детектирования частотного детектора и определение оптимальных параметров ЧМ сигнала при dF = 10 кГц.

В данной работе в качестве частотного детектора используется частотный дискриминатор, реализующий метод преобразования ЧМ в ФМ с последующим фазовым детектированием.

Д

Рис. 27. Графопостроитель СХД ЧД

ля снятия статических характеристик детектирования (СХД) частотных детекторов (ЧД) при выполнении заданий 4 и 5 используется графопостроитель СХД ЧД (рис. 27). Для снятия СХД в ручном режиме (по точкам) имеется движковый регулятор «ЧастотаFвх входного сигнала». Возможна автоматизация процесса снятия СХД нажатием кнопки «СХД». Преобразователь вида модуляции ЧМ => ФМ реализован в двух вариантах, как идеальный (опция «Идеал» с АЧХ вида К(f – f₀) = 1 и линейной ФЧХ φ(f) = k(f – f₀)), так и реальный (опция «LC» на одиночном колебательном контуре

).

Имеются органы настройки этих преобразователей «Настройка f₀ (кГц)» и «Полоса пропускания dF (кГц)».