
Методички и лекции / Отчет_по_лабе_№3_ТиТПИ_подгруппа_№1_гр_152_М
.docxМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра радиотехнических систем (РТС)
ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРОВ ИМПУЛЬСНЫХ МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ
Отчет по лабораторной работе № 3 по дисциплине «Теория и техника передачи информации»
Выполнили
студенты гр.152-М:
_________ Ю.А. Аничин
_________ Д.С. Константинов
Е.В.
Пономарев
« 11 » мая 2023 г.
Проверил
Д.т.н, профессор кафедры РТС
_________ Ю.П. Акулиничев
« 11 » мая 2023 г.
Смысл надписей уловить не удалось.
Томск 2023
Оглавление
Введение 3
1 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ 4
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ И ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 6
Заключение 38
Введение
Руководство к лабораторной работе содержит краткие теоретические сведения из теории спектрального анализа, описание лабораторной установки и методики эксперимента. Цель работы – ознакомиться с некоторыми методами и схемами получения импульсно-модулированных сигналов и исследовать частотные спектры этих сигналов.
1 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Лабораторная установка позволяет осуществить физический анализ спектров: спектр сигнала получается не в результате математических операций, а во время прохождения сигнала и воздействия его на физический прибор – анализатор спектра. Лабораторная установка включает в себя лабораторный макет, предназначенный для получения сигналов с различными 28 видами модуляции, генератор звуковой частоты, имитирующий модулирующее напряжение, анализатор спектра и осциллограф. Структурная схема лабораторного макета приведена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 – Структурная схема лабораторного макета
Генератор тактовых импульсов (симметричный мультивибратор), вырабатывает тактовую частоту F=(2,0 … 5,5) кГц, регулируемую переменным резистором R1. Генератор прямоугольных импульсов (ждущий мультивибратор) создает периодическую последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых изменяется переменным резистором R2 в пределах 40 … 150 мкс.
Генератор прямоугольных импульсов управляет модулятором АИМ-1, представляющим диодную схему совпадения. Сигнал с АИМ-2 формируется ключевым детектором.
В качестве модулятора ОШИМ-2 применен ждущий мультивибратор, длительность импульса на выходе которого определяется входным модулирующим напряжением.
Формирование импульсов с ВИМ-2 осуществляется в ждущем мультивибраторе, срабатывающем от заднего фронта импульса с ОШИМ.
Тактовая частота используется для внешней синхронизации осциллографа.
Таким образом, лабораторный макет дает возможность получать для исследования спектров следующие сигналы:
1) модулирующую функцию, подаваемую от звукового генератора на вход лабораторного макета;
2) периодическую (немодулированную) последовательность прямоугольных импульсов.
3) сигнал с АИМ-1;
4) сигнал с АИМ-2;
5) сигнал с ОШИМ-2;
6) сигнал с ВИМ-2.
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ И ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
В ходе выполнения лабораторной работы проведено исследование спектра модулирующего сигнала при изменении его частоты и амплитуды. В данном исследовании пронаблюдаем, как меняется положение спектра и амплитуды при увеличении данных параметров
Рисунок 2.1 – Спектр сигнала ОШИМ при малом напряжении (источника питания?)
Рисунок 2.2 – Спектр сигнала
Рисунок 2.3 – Спектр сигнала ОШИМ при большом напряжении
Рисунок 2.4 – Спектр сигнала ВИМ 1
Рисунок 2.5 – ОШИМ при малом напряжении
Рисунок 2.6 – ОШИМ при большом напряжении
Рисунок 2.7 – Спектр сигнала
Рисунок 2.8 – Уменьшение амплитуды сигнала
Рисунок 2.9 – Представленное изменение частоты
Рисунок 2.10 – Спектр сигнала
Рисунок 2.11 – АИМ сигнал при увеличении частоты
Рисунок 2.12 – Полученный сигнал АИМ 2 по высокой частоте
Рисунок 2.13 – Спектр сигнала
Рисунок 2.14 – Спектр сигнала
Рисунок 2.15 – Полученный сигнал АИМ 1
Рисунок 2.16 – Сигнал АИМ
Рисунок 2.17 – Спектр сигнала
Рисунок 2.18 – Представленный сигнал АИМ 1 после увеличения частоты
Рисунок 2.19 – Изображение сигнала АИМ 2
Рисунок 2.20 – Полученное изображение сигнала
Рисунок 2.21 – Полученное изображение сигнала
Рисунок 2.22 – Сигнал АИМ 2
Рисунок 2.23 – Полученное изображение сигнала
Рисунок 2.24 – Изображение сигнала
Рисунок 2.25 – Полученный сигнал
Рисунок 2.26 – Представленное изображение, где при увеличении частоты происходит наложение боковых частот друг на друга
Рисунок 2.27 – АИМ спектр сигнала
Рисунок 2.28 – Полученное изображение АИМ 1
Рисунок 2.29 – Полученный спектр сигнала
Рисунок 2.30 – Спектр сигнала
Рисунок 2.31 – АИМ сигнал 1
Рисунок 2.32 – Изображение АИМ сигнала
Заключение
В ходе выполнения лабораторной работы были реализованы цели и задачи, поставленные в начале отчетной работы.
В результате работы были исследованы спектры сигналов при различных видах импульсной модуляции: амплитудно-импульсной (АИМ), широтно-импульсной (ШИМ) и времяимпульсной (ВИМ).
При амплитудно – импульсной модуляции (АИМ) амплитуда импульсов изменяется в соответствии с амплитудой модулируемого сигнала, при этом длительность и положение импульсов остаются неизменными.
Для широтно – импульсной модуляции (ШИМ) характерно изменение длительности импульсов пропорционально амплитуде исходного непрерывного сигнала, при этом амплитуда импульсов остается постоянной.
Для время – импульсной модуляции (ВИМ) характерно смещение импульсов во времени относительно тактовых точек на величину, пропорциональную амплитуде передаваемого сигнала.