43. Спектр колебаний с угловой модуляцией
Для
определения спектра ЧМ (ФМ) сигнала при
гармонической модуляции распишем:
Если
модуляция не глубокая (
), то
Т.о. при спектр мощности точно соответствует АМ - три линии в спектре :
-
но фаза нижней боковой полосы сдвинута
(по отношению к АМ) на 180 градусов - как
следствие, биения возникают не в
амплитуде, а в фазе сигнала .
Амплитуда
боковых полос в
раз меньше амплитуды несущей
общая мощность в боковых полосах =
; но достоинство - полная мощность сигнала
не меняется
При
увеличении индекса модуляции
возникают ряды
в спектре
ЧМ (ФМ) появляются частоты
При
больших
ширина спектра
,
причем несущая подавлена до уровня
остальных составляющих :
Основное
применение ЧМ - высококачественное
радиовещание (при девиации частоты
~100KHz - т.е. с
)
в диапазоне УКВ (60-100MHz) и в каналах
передачи звука в телевещании. Причина
- низкая чувствительность к паразитной
амплитудной модуляции и к помехам.
44. Сравнение методов амплитудной и угловой модуляций
АМ |
ЧМ |
Мощность |
|
P=(1+M2)P0 |
P=const |
Ширина полосы |
|
ΔF определяется спектром сигнала |
ΔF=2ωд (зависит только от амплитуды модулирующего сигнала) |
Частотно модулируемый сигнал имеет постоянную амплитуду, которую можно регулировать, т.е. обрезать помеху на приемном конце.
45. Шумы. Тепловой шум. Представление тепловых шумов. Мощность шума. Распределение тепловых шумов.
Полезный сигнал как переносчик информации всегда сопровождается помехами, имеющими общее название – шумы. Источников помех много, и каждый из них вносит свою долю в искажение сигнала.
Для линий связи различают помехи искусственные и естественные.
К искусственным относятся те, которые возникают в результате деятельности человека(производственные и т.п.). От искусственных помех можно защититься путем экранирования.
К естественным относятся атмосферные, космические, электрические излучения, т. Е. все множество помех, источником которых является природа.
Тепловой шум – это естественная помеха, от которой избавиться невозможно. Его физическое явление состоит в том, что при увеличении температуры тепловой шум увеличивается за счет увеличения кинетической энергии электронов.
- величина шумового напряжения, которое
имеет случайный характер (формула
Найквиста).
k=1,38*10-3 Дж/К
Т – температура, В – полоса рассматриваемых частот, R – сопротивление.
Эквивалентный генератор шума:
Эквивалентный источник шума:
– мощность шума в нагрузке.
Т.к. Uш имеет случайный характер, то его распределение имеет нормальный характер.
mx=0
σ=Uэфф
Т. О. тепловой шум является основным и неистребимым источником помех.