Введение

Целями выполнения данной работы являются: развитие навыков решения комплексных задач; расширение и систематизация теоретических знаний; изучение принципов построения и функционирования устройств приема и обработки сигналов, а также ряда специальных вопросов, связанных с темой работы; закрепление навыков оформления конструкторской документации. Главная задача выполнения работы состоит в выборе наиболее эффективных с технико-экономической точки зрения путей реализации технического задания.

При разработке устройства был произведен выбор и обоснование его структурной схемы, расчет функциональной и элементов принципиальной схем. Были рассмотрены вопросы помехоустойчивости для данного устройства. Определены результирующие характеристики, а также приведены методы контроля основных параметров приемного устройства.

1. Принципы построения радиоприемных устройств, сигналов с амплитудной модуляцией.

1.1. Особенности сигналов с амплитудной модуляцией.

Амплитудная модуляция является наипростейшим в плане технической реализации видом модуляции. Достоинства данного вида является простота проектирования радиоприемных устройств и сравнительно небольшая ширина спектра. Но, несмотря на очевидные преимущества амплитудной модуляции перед другими видами модуляции, она обладает и существенными недостатками. По сравнению с ОБП (модуляция с одной боковой полосой) она все-таки имеет достаточно большую ширину спектра; низкую помехоустойчивость, вызванную нерациональным использованием источника сигнала, используемого на излучение несущей частоты, не имеющей полезной информации.

Режимом работы для АМ является А3 в старом обозначении или А3Е в новом [1, стр. 185].

В аналитической форме модулируемый чистым тоном сигнал АМ можно представить следующим образом:

(1.1.1)

,

где U_М - амплитуда несущего колебания;

m - коэффициент глубины модуляции;

Ω - частота модуляции;

ω_С - частота несущего колебания;

Ф, φ_С - фазы модулировнного и несущего колебаний.

Однотональный амплитудно-модулированный сигнал показан на рис. 1.1.1.

Рис. 1.1.1. Амплитудно-модулированный сигнал,

где 1- несущее колебание с частотой ω_С (высокочастотное заполнение); 2- модулирующее колебание с частотой Ω (огибающая).

При идеальной модуляции спектр модулированного сигнала (Ω) смещается в область высокой частоты (ω_С), но не изменяет своей формы.

Вид спектра однотонального амплитудно-модулированного сигнала представлен на рис. 1.1.2. Ширина спектра определяется как:

(1.1.2)

.

где - верхняя модулирующая частота

Рис. 1.1.2. Спектр АМ сигнала

где f_C – несущая частота.

Спектр модулированного сигнала состоит из несущего колебания с частотой f_C и двух боковых полос, зеркально расположенных относительно несущей. Несущее колебание никакой информации не несет, вся полезная информации содержится в огибающей.

Так, даже при 100%-ной модуляции (m=1) доля мощности обоих боковых колебаний составляет лишь 50% от мощности немодулированного несущего колебания. Поскольку информация о сообщении заключена в боковых колебаниях, можно отметить неэффективность использования мощности при передаче АМ-сигнала.

При модуляции несколькими частотами, спектр выглядит сложнее:

Рис.1.1.3. Спектр АМ сигнала при многотональной модуляции