Амплитудно-модулированный сигнал 10МГц 20-2000Гц - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа

Три схемы модуляции: амплитудная, угловая и импульсная. Особенности и подходы к реализации данных схем модуляции, предъявляемые к ним требования. Схемы перемножителей и направления исследования их элементов. Спектр амплитудно-модулированного сигнала.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


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 импульсную 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.
Во всех методах модуляции несущей служат синусоидальные колебания угловой частоты н , которые выражаются в виде
где А н - амплитуда, а н t+ н - мгновенная фаза (отметим, что н t , так же как и н , измеряется в градусах или радианах). Фазовый сдвиг н введен для придания уравнению (la) большей общности. Аналогично модулирующий сигнал может быть представлен как
для AM, ЧМ и ФМ или в виде импульса в случае импульсной модуляции. Выражение м может быть использовано для обозначения скорее полосы частот, чем единичной частоты. Например, мы будем рассматривать AM в радиовещании, где модулирующий сигнал состоит из полосы звуковых частот (20-16 000 Гц).
С качественной стороны амплитудная модуляция (AM) может быть определена как изменение амплитуды несущей пропорционально амплитуде модулирующего сигнала (рис. 1, а). Для модулирующего сигнала болшой амплитуды
Рис. 1. Амплитудная модуляция ( м << н ).
а - форма сигнала; б - спектр частот.
соответствующая амплитуда модулируемой несущей должна быть большой и для малых значений А м . Эта схема модуляции может быть осуществлена умножением двух сигналов: е н е м . Как будет видно из дальнейшего, это является особым случаем более общего метода модуляции. Для упрощения последующих математических преобразований видоизменим уравнения (la) и (2а), опустив произвольные фазы н и м :
Произведением этих двух выражений является:
е н е м =А н cos( н t) А м cos( м t) (3)
Уравнение (3) показывает, что амплитуда модулированной несущей будет изменяться от нуля (когда м t = 90 0 , cos( м t)=0) до А н А м (когда м t = 0 0 , cos( м t)=1). Член А м cos( м t) А н является амплитудой модулированных колебаний и прямо зависит от мгновенного значения модулирующей синусоиды. Уравнение (3) может быть преобразовано к виду
Это преобразование основано на тригонометрическом тождестве
Уравнение (4a) представляет собой сигнал, состоящий из двух колебаний с частотами 1 = н + м и 2 = н - м и амплитудами А н А м /2. Переписывая выражение для модулированного колебания (4a), получим
1 и 2 называются боковыми полосами частот, так как м обычно является полосой частот, а не одиночной частотой. Следовательно, 1 и 2 представляют собой две полосы частот - выше и ниже несущей (рис. 1, б), т.е. верхнюю и нижнюю боковую полосу соответственно. Вся информация, которую необходимо передать, содержится в этих боковых полосах частот.
Уравнение (4б) было получено для особого случая, когда модулированный сигнал был результатом прямого перемножения е н на е м . В результате уравнение (4б) не содержит компонента на частоте несущей, т.е. частота несущей полностью подавлена. Такой тип модуляции с подавленной несущей иногда преднамеренно проектируется в системах связи, так как это ведет к снижению излучаемой мощности. В большинстве таких систем излучается некоторая часть мощности на частоте несущей, позволяя тем самым приемному устройству настраиваться на эту частоту. Можно также передавать лишь одну боковую полосу, так как она содержит всю существенную информацию о модулирующем сигнале. Приемное устройство затем восстанавливает е м по модуляции одной боковой полосы.
Полное выражение, представляющее амплитудно-модулированное колебание в общем виде, имеет вид
е н е м =А н cos( н t)+ А м cos( н t) cos( м t) (6а)
Это выражение описывает как неподавленную несущую (первый член в правой части уравнения), так и произведение, т.е. модуляцию (второй член справа). Уравнение (6a) можно переписать в виде
е н е м =[А н + А м cos( м t)] cos( н t)= А нм cos( н t) (6б)
Последнее выражение показывает, как амплитуда несущей изменяется в соответствии с мгновенными значениями модулирующего колебания. Амплитуда модулированного сигнала А нм состоит из двух частей: А н - амплитуды немодулированной несущей и А м cos( м t) - мгновенных значений модулирующего колебания:
Отношение А м к А н определяет степень модуляции. Для А м =А н значение А нм достигает нуля при cos( м t)=-1 ( м t=180°) и А нм =2А н при cos( м t)=1 ( м t= 0°). Амплитуда модулированной волны изменяется от нуля до удвоенного значения амплитуды несущей. Отношение
определяет коэффициент модуляции. Для предотвращения искажений передаваемой информации - модулированного сигнала - значение m должно быть в пределах от нуля до единицы: 0m1. Это соответствует А м А н . (Для m=0 А м = 0, т.е. нет модулирующего сигнала.) Уравнение (6a) может быть переписано с введением m:
е н е м =А н cos( н t) [1+mcos( м t)] (6в)
На рис. 2, а показана форма модулированных колебаний и коэффициент модуляции m выражен через максимальное и минимальное значения ее амплитуды (пикового и узлового значений). Рис. 2, б дает представление о спектре модулированных колебаний, который может быть выражен преобразованием уравнения (6):
несущая верхняя боковая полоса нижняя боковая полоса
На рис. 2, в показан результат модуляции с коэффициентом m, превышающим 100%: m>1.
В таблице на рис. 3 приведены амплитуда и мощность для каждой из трех частотных компонент модулированного колебания.
Рис. 3. Мощность и амплитуда АМ-колебаний
Для 100%-ной модуляции (m = 1) и мощности несущей 1 кВт полная мощность модулированных колебаний составляет 1 кВт+( 1 / 2 ) 2 кВт+( 1 / 2 ) 2 кВт=1,5 кВт. Отметим, что при m=1 мощность, заключенная в обеих боковых полосах, составляет половину мощности несущей. Аналогично при m=0,5 мощность в обеих боковых полосах составляет 1 / 8 мощности несущей. Указанное выше имеет место лишь для синусоидальной формы AM. Амплитудная модуляция может быть использована в передаче импульсных значений.
При обычной модуляции с двумя боковыми полосами, используемой в радиовещании, информация передается исключительно в боковых полосах. Для того чтобы получить, например, хорошее качество звука, необходимо работать в полосе частот шириной 2М , где М - ширина полосы высококачественного воспроизведения звука (20-20 000 Гц). Это означает, что стандартное АМ-радиовещание, к примеру, с частотами до 20 кГц должно иметь ширину полосы ±20 кГц (всего 40 кГц), учитывая верхнюю и нижнюю боковые полосы. Однако на практике ширина полосы частот по правилам ФКС ограничивается величиной 10 кГц (5 кГц), которая предусматривает для радиопередачи звука ширину полосы всего лишь 5 кГц, что далеко от условий высококачественного воспроизведения. Радиовещание с частотной модуляцией, как это будет показано ниже, имеет более широкую полосу частот.
Федеральная комиссия связи также устанавливает допуски частоты всех распределений частот в США. Все АМ-радиовещание (535-1605 кГц) имеет допустимые отклонения в 20 Гц, или около 0,002%. Эта точность и стабильность частоты может быть достигнута путем использования кварцевых генераторов.
Детектирование или демодуляция АМ-колебаний требует выпрямления модулированного сигнала, сопровождаемого исключением несущей частоты с помощью соответствующей фильтрации. Эти две стадии воспроизведения модулирующего сигнала могут быть продемонстрированы па примере колебания, изображенного на рис. 2, а. После выпрямления остается лишь половина колебания, а после фильтрации присутствует лишь его огибающая, которая является воспроизведенным сигналом.
Детектирование - процесс восстановления модулирующего сигнала, являющийся обратным модуляции.
Принципиальная схема простейшего АМ детектора на одном транзисторе приведена на рис. 1.
Входной амплитудно-модулированный сигнал через разделительный конденсатор С1 поступает на эмиттер транзистора VT, который через резистор R1 соединен с общей шиной. В базовую цепь транзистора включены резистор R2 и конденсатор C2, являющийся блокировочным по частоте входного сигнала. В коллекторную цепь транзистора включены нагрузочные резистор R3 и конденсатор C3. Таким образом, в схеме рис. 1 по входному сигналу имеем каскад с общей базой.
Модулятор на базе универсального квадратурного модулятора
Тогда структурная схема АМ модулятора на базе универсального квадратурного модулятора может быть представлена как это показано на рисунке 6.
Электрическая   схема диодного   балансного модулятора
Перемножитель на основе сдвоенных дифференциальных каскадов с перекрестными связями
Схема ПНТ с делителем тока на входе дифференциального каскада
Рассмотрим схему амплитудного модулятора
При данных значениях мы получаем огибающую сигнала
При данных значениях коэффициент модуляции m=0,3
Рассмотрим другие уровни модуляции:
Спектр амплитудно-модулированного сигнала
модуляция амплитудный угловой импульсный
В курсовой работе мы сделали обзор модуляторов, конкретно выбрали амплитудный модулятор и рассмотрели его. Так же провели его исследование при нужных значениях.
1. Титце У., Шенк К. «Полупроводниковаясхемотехника» Мир 1982
2. ХоровицП, Хилл У. «Искусство схемотехники» Мир 1998
3. Кучумов А.И. «Электроника и схемотехника» Гелиос АРВ 2004
4. Новиков Ю.В. «Основы цифровой схемотехники»
5. Качанов В.И. «Радиотехнические цепи и сигналы» 2003
6. Баскаков С.И. «Радиотехнические цепи и сигналы» 2000
7. Гоноровский И.С. «Радиотехнические цепи и сигналы» 1986
Краткая характеристика модуляторов, их классификация, применение, основные технические решения. Основные схемы модуляции: амплитудная, угловая, импульсная. Особенности разработки структурной и электрической принципиальной схемы амплитудного модулятора. курсовая работа [450,7 K], добавлен 12.07.2012
Определение параметров линейной схемы на резонансной частоте. Нахождение передаточной функции цепи по напряжению. Процесс построения управляющего сигнала. Отклик схемы на спектр амплитудно-модулированного колебания. Импульсная характеристика схемы. курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.10.2012
Аналитическое выражение амплитудно-модулированного колебания с коэффициентом модуляции. Статическое (экономное) кодирование. Этапы составления кодовых комбинаций для всех букв, равномерное кодирование своей фамилии. Структурная схема системы связи. курсовая работа [543,2 K], добавлен 17.11.2014
Тональное амплитудно-модулированное колебание. Спектральная диаграмма при произвольном законе модуляции. Результат свертки. Частичная демодуляция нагрузкой. Энергетические соотношения для амплитудно-модулированного колебания. Комбинационные частоты. презентация [547,3 K], добавлен 15.05.2014
Радиотехнический сигнал: понятие и принципы реализации, классификация и разновидности, сферы практического применения. Представление сигнала и спектр. Виды модуляции радиотехнического сигнала и его основные параметры, анализ. Частотные модуляторы. контрольная работа [710,3 K], добавлен 15.05.2012
Проектирование амплитудно–модулированного СВЧ–передатчика с частотной модуляцией. Расчет задающего генератора на диоде Ганна и выходного усилителя на лавинно–пролетном диоде. Выбор конструкции и эквивалентной схемы, определение электронного режима. курсовая работа [160,4 K], добавлен 20.09.2011
Основные принципы работы составных элементов системы связи. Основные задачи оптимизации систем передачи информации. Основные схемы модуляции. Сокращение избыточности источника и помехоустойчивое кодирование. Образование импульсно-амплитудной модуляции. курсовая работа [427,5 K], добавлен 10.12.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Амплитудно-модулированный сигнал 10МГц 20-2000Гц контрольная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Ведение Деловой Беседы Реферат
Контрольная Работа 6 Класс Математика Номер 3
Реферат: The Birds Essay Research Paper The Birds
Я И Другие Итоговое Сочинение Олеся
Контрольная работа: Аварийные комиссары. Скачать бесплатно и без регистрации
Написать Сочинение Почему Владимир Дубровский Стал Разбойником
Курсовая Работа На Тему Недоношенные Дети
Реферат: Вклад М.В. Ломоносова в науку и литературу
Дипломная работа по теме Влияние индивидуально-психологических качеств и стиля работы руководителя на морально-психологически...
Дипломная работа: Особливості економічного зростання Сполучених Штат Америки в сучасних умовах
Эссе Ветеранов Третьей Мировой Войны Не Будет
Сочинение На Немецком Языке Моя Будущая Профессия
Контрольная работа по теме Факторинговые операции банков
Реферат по теме Литература - Педиатрия (Книга Методы УЗИ в невропатологии и нейрохирургии
Характеристика По Юридической Практике
Реферат по теме Онтология риска
Дипломная работа: Управління кредитними ризиками в діяльності комерційних банків
Первый День В Новой Школе Сочинение
Курсовая работа: Электропривод механизма выдвижения руки манипулятора
Историческое Сочинение 11
Аудит операций с основными средствами в ОАО "Родина" Каневского района - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Организация инженерно–геодезических работ в строительстве зданий и сооружений - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа
Таймшер - Государство и право презентация