- •Министерство образования Республики Беларусь
- •Введение
- •1. Общие сведения о сигналах
- •1.1Основные типы сигналов
- •1.2. Периодические сигналы
- •1.3. Спектры периодических сигналов и необходимая ширина полосы частот
- •1.4. Спектр одиночного прямоугольного импульса
- •1.5. Преобразование непрерывных сообщений в дискретные сигналы
- •1.5.3. Квантование по времени и по уровню. При преобразовании аналоговой величины в код квантование осуществляется с заданными шагами как по времени, так и по уровню.
- •1.6 Модуляция. Основные понятия и определение
- •2 Непрерывная модуляция
- •2.1 Амплитудная модуляция
- •Подставив (2.2) в (2.5), получим
- •2.2 Частотная модуляция (чм)
- •Полная фаза модулированного колебания определяется в виде
- •2.3 Фазовая модуляция (фм)
- •Мгновенное значение частоты фм-колебания равно
- •2.4 Спектры сигнала с угловой модуляцией
- •2.5 Сравнение ам-, чм- и фм- сигналов
- •2.6 Одновременная модуляция по амплитуде и по частоте
- •3 Импульсная модуляция
- •3.1 Амплитудно-импульсная модуляция
- •3.2 Фазоимпульсная модуляция
- •3.3 Широтно-импульсная модуляция
- •4 Цифровая модуляция
- •4.1 Амплитудная манипуляция
- •4.2 Фазовая манипуляция
- •4.3 Частотная манипуляция
- •4.4 Квадратурная амплитудная модуляция
- •4.5 Двукратная модуляция
- •4.6 Спектры радиоимпульсов
- •5 Модуляторы и демодуляторы
- •5.1 Амплитудные модуляторы
- •5.2 Детекторы ам-сигналов
- •5.3 Модуляторы однополосного сигнала
- •5.4 Детекторы оам-сигнала
- •5.5 Частотные модуляторы
- •Точно так же для схемы на рисунке 5.16,б можно получить
- •5.6 Детекторы чм-сигналов
- •Дискриминатора со связанными контурами
- •5.7 Фазовые модуляторы
- •5.8 Фазовые детекторы (фд)
- •5.9 Амплитудно-импульсные модуляторы
- •Усилителе
- •5.10. Детекторы аим-сигналов
- •5.11. Широтно-импульсный модулятор
- •5.12 Демодуляторы шим-сигналов
- •5.12.2 Детектор шим на основе интегратора (рисунок 5.55)
- •5 1.13 Фазоимпульсные модуляторы
- •5.14 Детекторы фим-сигналов
- •5.15 Дискретный амплитудный модулятор
- •5.16. Детектор амп-сигналов
- •5.17. Модуляторы чмп-сигналов
- •5.17.1 Частотный модулятор с непосредственным воздействием на частоту колебаний (рисунок 5.61).
- •5.18 Демодуляторы чмп-сигналов
- •5.19 Модуляторы фмп-сигналов
- •5.20 Детекторы фмп-сигнала
- •5.21 Демодуляторы м-ичной амплитудной манипуляции
- •5.22 Демодуляторы м-ичной фозовой манипуляции.
- •5.23 Демодулятор квадратурной амптитудной манипуляции
- •5.24 Демодуляторы многопозиционной частотной манипуляции
1.6 Модуляция. Основные понятия и определение
Для передачи информации требуется, чтобы сигналы имели параметры селекции и информационные параметры. Параметры селекции позволяют выделить полезный сигнал из совокупности сигналов и помех. Информационные параметры служат для переноса сообщений. Управление информационным параметром переносчика в соответствии с законом изменения передаваемого сообщения называют модуляцией. Выделение переданного сообщения из сигнала называют демодуляцией.
Основное назначение модуляции является преобразование или перенос сигнала из области более низких частот в область более высоких частот для передачи с помощью радиосвязи или многоканальных кабельных линий. Последние могут иметь металлическое или оптоволоконное исполнение.
В зависимости от функциональной формы и числа параметров переносчика может быть большое число различных методов модуляции. Например, если переносчиком является гармоническое колебание, характеризуемое амплитудой, частотой и фазой, то можно осуществить амплитудную, частотную и фазовую модуляции. Применяют и комбинированную модуляцию, когда в соответствии с изменением передаваемого сигнала одновременно изменяются два независимых параметра переносчика. Независимо от вида модуляции необходимо, чтобы один из параметров сигнала оставался постоянным для целей селекции из множества других сигналов и помех.
Если под действием передаваемого сигнала информационный параметр переносчика изменяется непрерывно, то модуляция называется непрерывной. К непрерывным видам модуляции относят амплитудную, частотную и фазовую модуляцию гармонического колебания. Если в роли переносчика используют периодическую последовательность импульсов, то модуляцию называют импульсной. Различают амплитудно-импульсную, частотно-импульсную, широтно-импульсную и фазоимпульсную модуляции. Если при модуляции информационный параметр принимает счетное число значений, то такую модуляцию называют дискретной или цифровой. К дискретным видам относятся амплитудная, частотная и фазовая модуляции (манипуляции). Если счетные значения пронумеровать в виде цифр и передать их по линии связи, то можно говорить об импульсно-кодовой модуляции (см.рис.1.15).
Основной задачей управления информационными параметрами сигналов является разработка методов анализа и синтеза модуляторов и демодуляторов (модемов).
Контрольные вопросы
Какой сигнал называется регулярным?
Запишите выражение для периодичного сигнала.
Какой сигнал называется не периодическим?
Приведите временную диаграмму для дискретного сигнала.
Запишите ряд Фурье для периодичного сигнала.
Что означает представление сигнала с заданным периодом рядом Фурье?
Приведите спектр периодически повторяющихся прямоугольных импульсов.
Приведите выражение для средней мощности периодических прямоугольных импульсов.
Что понимается под практической шириной спектра сигнала?
Приведите форму сигнала при ограничении спектра прямоугольных импульсов, имеющих скважность Q =3 и ограниченных третьей гармонической составляющей.
Приведите выражение для спектра непериодического сигнала.
Поясните график зависимости энергии импульсов от ширины сохраняемой части спектра.
Сформулируйте теорему В.А. Котельникова о преобразовании непрерывных сообщений в дискретные сигналы.
Сформулируйте теорему дискретизации для двумерных сигналов.