Некоммерческое акционерное общество

«АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ »

Кафедра телекоммуникационных систем

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Теория электрической связи

На тему «Амплитудная, частотная модуляции»

Специальность:050719 Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

Выполнила: Нурдильдаулы Б. Группа: БРЭ-10-13 № зач.кн. 103232

Руководитель: Богомолова Л.Г.

Алматы,2012

Содержание

Введение...................................................................................................................3

Задача№1..................................................................................................................4

Задача№2................................................................................................................14

Заключение……………….....................................................................................23

Список использованной литературы…………………………………………...24

Введение

Данная курсовая работа предусматривает изучение различных видов модуляции: амплитудной, фазовой, частотной, импульсной. При выполнении этой работы необходимы знания принципов работы составных элементов системы связи: модулятора и демодулятора, АЦП и ЦАП, кодера и декодера.

Существуют три основные схемы модуляции: 1) амплитудная модуляция(AM); 2) угловая модуляция, подразделяющаяся на два очень похожих метода: частотную модуляцию (ЧМ) и фазовую модуляцию (ФМ); 3) импульсная модуляция (ИМ). Различные схемы модуляции совмещают два этих метода или более, образуя сложные системы связи. Телевидение, например, использует как AM, так и ЧМ для различных типов передаваемой информации. Импульсная модуляция совмещается с амплитудной, образуя импульсно-амплитудную модуляцию (АИМ), и т.д. Не всегда возможно найти четко выраженные основания для использования того или иного метода модуляции. В некоторых случаях этот выбор предписывается законом (в США контроль осуществляет Федеральная комиссия по связи — ФКС). Необходимо строго придерживаться правил и инструкций независимо от того, какая схема модуляции используется.

Задача оптимизации систем передачи информации сводится к нахождению наилучшего варианта системы при заданных условиях и ограничениях, при котором потребителю в единицу времени доставляется максимальное количество информации при заданной верности передачи. Для повышения эффективности систем используются сокращение избыточности источника, помехоустойчивое кодирование и др.

Задача 1

Заданы: несущее колебание

(1.1)

модулирующий сигнал

(1.2)

где - амплитуда несущего колебания;

– частота несущего колебания;

– начальная фаза несущего колебания;

– амплитуда модулирующего колебания;

– частота модулирующего колебания;

– начальная фаза модулирующего колебания.

Требуется:

а) в соответствии с вариантом записать аналитическое выражение амплитудно-модулированного колебания с коэффициентом глубины модуляции М; частотно-модулированного колебания с девиацией частоты ; фазо-модулированного колебания с индексом модуляцииm.

б) колебаний изобразить качественно графики модулирующего и модулированного сигналов АМ, ЧМ, ФМ (временные диаграммы колебаний);

в) построить амплитудно-частотный и фазо-частотный спектры АМ, ЧМ и ФМ колебаний.

Исходные данные (см. таблица 1.2 и 1.3) выбираем по номеру зачетной книжки.

Исходные данные

Таблица 1 – Исходные данные к задаче 1

, В	1,5
, МГц	3,6
, В	0,5
, кГц	0,8
, рад
, кГц	1,3
m	2
Глубина модуляции	65

Решение задачи 1

а) Рассчитаем частоты несущего и модулирующего колебаний:

рад/с

рад/с

Несущее колебание

Модулирующий сигнал

Коэффициент модуляции

Аналитическое выражение для мгновенных значений тонально-модулированных колебаний в общем случае имеет вид

АМК:

(1)

ФМК:

)

(2)

ЧМК:

, В (3)

б) изобразить качественно графики модулирующего и модулированного сигналов АМ, ЧМ, ФМ (временные диаграммы колебаний);

Рисунок 1.1а

Рисунок 1.1б

Рисунок 1.1а - Временная диаграмма модулирующего сигнала; Рисунок 1.1б - Временная диаграмма несущей.

Рисунок 1.2 - Временная диаграмма колебаний модулируемого сигнала АМ

Рисунок 1.3 - Временная диаграмма колебаний модулируемого сигнала ФМ

Рисунок 1.4 - Временная диаграмма колебаний модулируемого сигнала ЧМ

в) построить амплитудно-частотный и фазо-частотный спектры АМ, ЧМ и ФМ колебаний.

Для построения спектров аналитические выражения (1), (2) и (3) следует представить в развернутом виде.

для АМ:

АЧ и ФЧ спектры АМК, построенные в MathCad 14, будут выглядеть следующим образом (рисунки 1.5 и 1.6):

Рисунок 1.5 – График АЧ спектра АМ колебания

Рисунок 1.6 – График ФЧ спектра АМ колебания

Для фазовой модуляции воспользуемся соотношениями функций Бесселя и получим:

где J_n(m) – функция Бесселя первого рода порядка n с индексом модуляции m в качестве аргумента. Значение функций Бесселя для разных n и m=2 приведены в таблице 2, а также амплитуды и фазы.

Таблица2 - Функции Бесселя для m=6, амплитуды и фазы

N	Jn(2)	|U0*Jn(2)|, B
0	0,224	0.336	22600	22600	π/5	π/5
1	0,577	0.8655	22605	22595	13π/40	3π/40
2	0,353	0.53	22610	22580	18π/40	-2π/40
3	0,129	0.19	22615	22585	23π/40	-7π/40
4	0,034	0.051	22620	22580	24π/40	-12π/40
5	0,007	0,01	22625	22575	33π/40	-17π/40

АЧ и ФЧ спектры ФМК, построенные в MathCad 14, будут выглядеть следующим образом (рисунки 1.7 и 1.8):

Рисунок 1.7 – График АЧ спектра ФМ колебания

Рисунок 1.8 – График ФЧ спектра ФМ колебания

Для получения аналитического выражения ЧМ-колебания вычислили индекс угловой модуляции m, равный 0.146. Воспользуемся соотношениями функций Бесселя и получим:

где J_n(m) – функция Бесселя первого рода порядка n с индексом модуляции m в качестве аргумента. Значение функций Бесселя для разных n и m=2 приведены в таблице 2, а также амплитуды и фазы.

Таблица2 - Функции Бесселя для m=6, амплитуды и фазы

N	Jn(2)	|U0*Jn(2)|, B
0	0,224	0.336	22600	22600	0	0
1	0,577	0.8655	22605	22595	π/8	-π/8
2	0,353	0.53	22610	22580	2π/8	-2π/8
3	0,129	0.19	22615	22585	3π/8	-3π/8
4	0,034	0.051	22620	22580	4π/8	-4π/8
5	0,007	0,01	22625	22575	5π/8	-5π/8

АЧ и ФЧ спектры ЧМК, построенные в MathCad 14, будут выглядеть следующим образом (рисунки 1.9 и 1.10):

Рисунок 1.9 – График АЧ спектра ЧМ колебания

Рисунок 1.10 – График ФЧ спектра ЧМ колебания