Демодуляция
Цель работы: исследование процесса демодуляции.
11.1 Краткие сведения из теории
Демодуляция есть процесс извлечения сообщения из принятого радиосигнала. Демодуляция является процессом в определенном смысле противоположным модуляции. Демодуляция осуществляется с помощью цепи, называемой демодулятором.
Демодулятор является составной частью радиоприемного устройства, структурная схема которого приведена на рисунке (11.1.)
Рисунок 11.1 Структурная схема радиоприемного устройства
Согласно рисунка 11.1 схема радиоприемника состоит из двух основных частей: линейного высокочастотного (ВЧ) тракта и демодулятора. В состав линейного ВЧ тракта входят: усилитель принятого радиосигнала (УРЧ), смеситель (СМ), гетеродин (Г) и усилитель сигнала промежуточной частоты (УПЧ). В линейном трате происходит усиление принятого ВЧ-сигнала до требуемого значения мощности. В состав демодулятора, извлекающего сообщение из сигнала, входят детектор и фильтр нижных частот.
В зависимости от способа модуляции ВЧ- сигнала применяют соответствующий тип демодулятора. В этой связи различают амплитудный, частотный и фазовы демодуляторы. Кроме того, демодуляторы различают в зависимости от формы сообщения. По данному признаку демодуляторы делятся на аналогвые и цифровые.
Амплитудный аналоговый детектор
При приеме радиосигналов с амплитудной модуляцией демодулятор состоит из амплитудного детектора-нелинейного элемента и фильтра нижних частот (ФНЧ), полоса пропускания которого устанавливается равной: Fфнч = Fвыс – верхняя частота в спектре модулирующего сигнала.
Проведем анализ работы однотактного и двухтактного амплитудного демодулятора с помощью программы Elektronics Workbench. Схема первого из них приведена на рисунке 11.1, а осциллограммы на входе и выходе демодулятора на рисунке 11.1 (верхняя осциллограмма – продетектированный низкочастотный сигнал, нижняя – входной АМ - сигнал).
Схема двухтактного демодулятора приведена на рисунке 11.2, а осциллограммы на входе и выходе демодулятора на рисунке 11.1 (верхняя осциллограмма – продетектированный низкочастотный сигнал, нижняя – входной АМ-сигнал). Путем правильного подбора постоянной времени фильтра Т=RC можно добиться наименьшего искажения продетектированного сигнала в обеих схемах.
Рисунок 11.1 Схема амплитудного детектора
Рисунок 11.2 Временные диаграммы амплитудно-детектированного сигнала
Рисунок 11.3 Схема однотактного амплитудного модулятора
Рисунок 11.4 Временные диаграммы амплитудно-детектированного сигнала
11.2 Задание к лабораторной работе
1. Измените к схеме однотактного амплитудного модулятора (см. рисунок 11.3) амплитуду и частоту сигналов несущей и модуляции и установите их влияние на про детектированный сигнал (см. рисунок11. 4). Подберите новые параметры RC- фильтра.
2. Измените в схеме двухтактного амплитудного модулятора (см. рисунок 11.5) амплитуду и частоту сигналов несущей и модуляции и установите их влияние на про детектированный сигнал (см. рисунок 11.6). Подберите новые параметры RC- фильтра.
3. Сравните при одинаковых параметрах двух схем (рисунки 11.3 и 11.5) осциллограммы про детектированных ими сигналов.