Тюкаев. ЦОРС / лаб_2
.docМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное Агентство по Образованию
Марийский государственный технический университет
кафедра РТиМБС
Методическое указание
к выполнению лабораторной работы №2
«Аналоговые методы модуляции»
Йошкар-Ола
2008
Теоретические сведения
Модуляцией называется процесс, в результате которого происходит изменение параметра или параметров сигнала-переносчика пропорционально другому сигналу, сигналу сообщения. При аналоговой модуляции модулированный сигнал аналитически может быть представлен в следующем виде:
(1)
где
- изменяющаяся во времени амплитуда
(огибающая),
- частота несущей,
- изменяющаяся во времени фаза.
Для узкополосных сигналов, удовлетворяющих
условию
(
- ширина спектра), параметры
и
изменяются достаточно медленно по
сравнению с
.
АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ
В случае амплитудной
модуляции (AM)
в (1) является
постоянной, a
изменяется
пропорционально модулирующему сигналу
сообщения
:
(2)
В соответствии с формулой АМ-сигнал
есть произведение огибающей
и гармонического заполнения
.
При амплитудной модуляции связь между
огибающей
и модулирующим полезным сигналом
принято определять следующим образом:
(3)
Здесь
- постоянный коэффициент, равный амплитуде
несущего колебания в отсутствие
модуляции;
- коэффициент амплитудной модуляции.
УГЛОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ
Сигналы с угловой
модуляцией получаются за счет того, что
в несущем гармоническом колебании
передаваемое сообщение
изменяет либо частоту
,
либо начальную фазу
;
амплитуда
остается неизменной. Поскольку аргумент
гармонического колебания
,
называемый полной фазой, определяет
текущее значение фазового угла, такие
сигналы получили название сигналов с
угловой модуляцией.
Виды угловой модуляции.
Предположим вначале,
что полная фаза
связана с сигналом
зависимостью
(4)
Где
- значение частоты в отсутствие полезного
сигнала;
- некоторый коэффициент пропорциональности.
Модуляцию, отвечающую соотношению (1)
называют фазовой модуляцией
(5)
Мгновенная частота
сигнала с угловой модуляцией определяется
как первая производная от полной фазы
по времени:
(6)
Так что
. (7)
При частотной модуляции сигнала между
величинами
и
имеется связь вида
. (8)
Поэтому
. (9)
Задание к лабораторной работе
1. Произвести
амплитудную модуляцию согласно формулам
(2), (3) со следующими значениями параметров
(
,
,
)
для следующих сигналов:
1) однотонального гармонического сигнала
Фазовый сдвиг
задать произвольно в пределах
2) сигнала, состоящего из трех гармонических колебаний
Параметры сигналов приведены в таблице 1
2. Произвести
угловую модуляцию согласно формулам
(4), (5) со следующими значениями параметров
(
,
,
)
для следующих сигналов:
1) однотонального гармонического сигнала
2) сигнала, состоящего из трех гармонических колебаний
Параметры сигналов приведены в таблице 1
3. Построить графики амплитудного и частотного спектров исходного сигнала и модулированного сигнала.
Таблица 1
|
№ варианта |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
5 |
|
|
0.1 |
0.2 |
0.5 |
|
2 |
6 |
0.2 |
0.9 |
0.4 |
||
|
3 |
7 |
0.3 |
0.1 |
0.7 |
||
|
4 |
8 |
0.4 |
0.5 |
0.1 |
||
|
5 |
9 |
0.5 |
0.3 |
0.5 |
||
|
6 |
10 |
0.6 |
0.4 |
0.3 |
||
|
7 |
11 |
0.7 |
0.8 |
0.4 |
||
|
8 |
12 |
0.8 |
0.6 |
0.8 |
||
|
9 |
13 |
0.9 |
0.7 |
0.6 |
||
|
10 |
14 |
1 |
0.2 |
0.8 |
||
|
11 |
15 |
0.9 |
0.9 |
0.9 |
||
|
12 |
16 |
0.8 |
0.1 |
1 |
||
|
13 |
17 |
0.7 |
0.5 |
0.9 |
||
|
14 |
18 |
0.6 |
0.3 |
0.3 |
||
|
15 |
19 |
0.5 |
0.4 |
0.2 |
||
|
16 |
20 |
0.4 |
0.8 |
0.9 |
||
|
17 |
21 |
0.3 |
0.6 |
0.1 |
||
|
18 |
22 |
0.2 |
0.7 |
0.5 |
||
|
19 |
23 |
0.1 |
1 |
0.3 |
||
|
20 |
24 |
0.2 |
0.5 |
0.4 |
||
|
21 |
25 |
0.3 |
0.9 |
0.8 |
||
|
22 |
26 |
0.4 |
0.6 |
0.6 |
||
|
23 |
27 |
0.5 |
0.1 |
0.7 |
||
|
24 |
28 |
0.6 |
1 |
0.2 |
||
|
25 |
29 |
0.7 |
0.2 |
0.4 |
