Математичні моделі тa характеристики модульованих сигналів - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника реферат

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Математичні моделі тa характеристики модульованих сигналів

Аналіз спектральних характеристик сигналів, які утворюються у первинних перетворювачах повідомлень. Основні види модуляції, використання їх комбінації. Математичні моделі, основні характеристики та параметри сигналів із кутовою модуляцією, їх потужність.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ TA ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДУЛЬОВАНИХ СИГНАЛІВ
Аналіз спектральних характеристик сигналів, які утворюються у первинних перетворювачах повідомлень (мікрофоні, телевізійній камері, первинних перетворювачах вимірювальних систем тощо) і які є матеріальними носіями інформації, показує, що їх спектральні складові зосереджені в низькочастотному діапазоні, включно з нульовою частотою. Труднощі ефективного випромінювання низькочастотних коливань та значне поглинання їх енергії у навколишньому середовищі при поширенні на значні віддалі не дають змоги безпосередньо передавати їх по радіоканалу.
Розв'язання цієї проблеми забезпечується зміщенням низькочастотного спектра повідомлень у діапазон більш високих частот, для яких умови випромінювання та поширення є сприятливі. Для цього вибирають регулярне (детерміноване) високочастотне коливання, котре використовують як переносник низькочастотного спектра повідомлень. Це коливання прийнято називати несучим коливанням або переносником. Несуче коливання характеризується відповідними параметрами , які визначають його форму та характер зміни в часі: . Зміна хоча б одного з параметрів відповідно до зміни повідомлення надає несучому коливанню властивість переносити в собі інформацію про повідомлення. Згаданий процес зміни одного або кількох параметрів несучого коливання за законом зміни низькочастотного повідомлення називають модуляцією. Повідомлення називають модулюючим (або керуючим) сигналом. У ролі несучого коливання звичайно використовують періодичні коливання (неперервні або імпульсні), які мають дискретний (лінійчастий) спектр. Найпростішим несучим коливанням є гармонічне коливання:
Це коливання визначають три параметри: амплітуда А m , початкова фаза та частота .
Імпульсний переносник - періодична послідовність високочастотних імпульсів певної форми. Цю послідовність характеризують амплітудою (висотою), початковою фазою (зсувом стосовно вибраного початку відліку), частотою або періодом повторення імпульсів, тривалістю імпульсів, а також іншими параметрами форми імпульсу.
У деяких системах використовують так звані шумові переносники, які є випадковим процесом. Роль параметрів переносника відіграють числові характеристики випадкового процесу.
Залежно від того, який з параметрів переносника змінюється, розрізняють різні види модуляції. Так, для гармонічного переносника можливі три основні види модуляції: амплітудна (AM), частотна (ЧМ) та фазова (ФМ).
У деяких випадках використовують комбінацію перелічених видів модуляції. Для імпульсного переносника можливі такі види модуляції амплітудно-імпульсна (AIM), фазо-імпульсна (ФІМ), широтно-імпульсна (ШІМ), частотно-імпульсна (ЧІМ), кодо-імпульсна (KIM).
Зауважимо, що зміна одного з параметрів переносника згідно з передаваною інформацією може призводити до одночасної зміни інших параметрів за іншими законами. Наприклад, частотна модуляція гармонічного переносника супроводжується зміною повної фази та навпаки. Детальніше це питання розглянуто далі.
Розглянемо спектри ЧМС та ФМС для випадку, коли модулююче коливання є гармонічним (8). Як випливає із (8) та (11), обидва коливання можна записати у вигляді:
Якщо , то маємо ЧМС. Якщо ж , а відрізняється на так, що , то маємо ФМС.
Використовуючи формулу для косинуса суми двох аргументів, запишемо вираз (13) у вигляді:
У виразах (15 а, б) через позначена функція Бесселя першого роду n-го порядку від аргументу . Їх графіки подані на рис.3.
Рисунок 3 - Графіки функцій Бесселя
Підставивши ці співвідношення у (14) і приймаючи , після нескладних перетворень отримуємо:
Вираз (16) є розкладом ЧМС та ФМС на гармонічні складові при гармонічному законі модуляції. Перший доданок відображає несуче коливання з частотою . Група складових із частотами - це верхня бокова смуга, а група складових із частотами - нижня бокова смуга. Бокові коливання розміщені на осі частот симетрично стосовно несучої частоти . Віддаль по частоті між сусідніми складовими дорівнює . Теоретично кількість верхніх та нижніх бокових частот нескінченно велика.
Амплітуда -ї бокової складової, як видно з виразу (16), при заданому індексі модуляції пропорційна функції Бесселя . Проте із збільшенням номера та при незмінній величині значення швидко зменшуються.
Аналіз графіків функцій Бесселя показує, що починаючи з значеннями можна знехтувати та записати вираз (16) у вигляді вкороченого ряду:
Отже, практично можна вважати, що ФМК та ЧМК займають смугу частот:
яка в разів є ширша від смуги AMC при однотональній модуляції.
Проте при ширина спектра ФМС, ЧМС та AMC та їх амплітудні спектральні діаграми практично однакові. Це випливає із (14) при врахуванні того, що для малих значення та :
Порівнюючи вирази (19) і (10), бачимо, що спектри АМС та сигналів із кутовою модуляцією (КМС) при малих індексах модуляції відрізняються лише фазовими спектральними діаграмами. Сказане ілюструє рис.4.
Рисунок 4 - Амплітудні та фазові спектральні діаграми АМС та КМС для малих індексів однотональної модуляції
Відмінність між фазовими спектрами АМС та КМС суттєво змінює вигляд їх векторних діаграм. З рис.5 бачимо, що в КМС результуючий вектор коливається стосовно вектора несучого коливання з частотою , практично не змінюючи своєї довжини.
Рисунок 5 - Векторна діаграма КМС при малому індексі однотональної модуляції
Можливий варіант амплітудної спектральної діаграми коливання (17) показаний на рис.6. Зауважимо, що на відміну від АМС при кутовій модуляції співвідношення між амплітудами спектральних складових може бути довільне і визначається значеннями .
Рисунок 6 - Амплітудна спектральна діаграма сигналу з кутовою модуляцією при модуляції гармонічним сигналом
Зокрема, при певних значеннях індексу несуче коливання з частотою може бути відсутнє (коли ), і тому частоту називають середньою частотою КМС.
Особливістю спектра ЧМС, на відміну від ФМС, є практична незалежність його ширини (18) від модулюючої частоти (тому що при ЧМС , і добуток не залежить від ).
При збільшенні частоти індекс модуляції зменшується, ширина спектра практично залишається незмінною, віддаль між сусідніми складовими по частоті збільшується і, отже, кількість складових, які враховуються, зменшується.
При ФМ індекс модуляції не залежить від , тому при збільшенні частоти ширина спектра збільшується, а спектральні складові, не змінюючи своїх амплітуд, „розсуваються" по частоті.
Ha рис.7 показано амплітудні спектральні діаграми ЧМС та ФМС при різних значеннях частоти модулюючого сигналу.
Рисунок 7 - Амплітудні спектральні діаграми ЧМС (а) та ФМС (б) для різних значень частоти
Якщо модулюючий сигнал складається з декількох складових, то спектр ФМ - та ЧМ-сигналу стає значно складніший. Крім складових із частотами з'являються складові з комбінаційними частотами типу (де - цілі числа).
Огляд математичних моделей елементарних сигналів (функції Хевісайда, Дірака), сутність, поняття, способи їх отримання. Динамічний опис та енергетичні характеристики сигналів: енергія та потужність. Кореляційні характеристики детермінованих сигналів. курсовая работа [227,5 K], добавлен 08.01.2011
Математичні моделі, параметри та енергетичні характеристики амплітудно-модульованих (АМ) сигналів. Осцилограми модулюючого сигналу при різних значеннях коефіцієнта модуляції. Спектральна діаграма АМ-сигналу при однотональній та багатотональній модуляції. реферат [158,8 K], добавлен 08.01.2011
Часові характеристики сигналів з OFDM. Спектральні характеристики випадкової послідовності сигналів. Смуга займаних частот і спектральні маски. Моделі каналів розповсюдження OFDM-сигналів. Розробка імітаційної моделі. Оцінка завадостійкості радіотракту. дипломная работа [2,3 M], добавлен 07.10.2014
Поняття дискретного сигналу. Квантування неперервних команд за рівнем у пристроях цифрової обробки інформації, сповіщувально-вимірювальних системах, комплексах автоматичного керування тощо. Кодування сигналів та основні способи побудови їх комбінацій. реферат [539,1 K], добавлен 12.01.2011
Моделі шуму та гармонічних сигналів. Особливості та основні характеристики рекурсивних та нерекурсивних цифрових фільтрів. Аналіз результатів виділення сигналів із сигнально-завадної суміші та порівняльний аналіз рекурсивних та нерекурсивних фільтрів. курсовая работа [6,6 M], добавлен 20.04.2012
Аналіз статистичних характеристик і параметрів переданого повідомлення. Характеристики і параметри сигналів широко-імпульсної модуляції. Врахування перешкод в лінії зв’язку. Розрахунок характеристик приймача. Вибір схем модулятора і демодулятора. курсовая работа [173,3 K], добавлен 22.11.2009
Роль сигналів у процесах обміну інформацією. Передавання сигналів від передавального пункту до приймального через певне фізичне середовище (канал зв'язку). Використання електромагнітних хвиль високих частот. Основні діапазони електромагнітних коливань. реферат [161,8 K], добавлен 05.01.2011
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



Математичні моделі тa характеристики модульованих сигналів реферат. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Номенклатура дел. Назначение номенклатуры дел. Виды номенклатур
Реферат по теме Организация сбора налогов в СССР в 60-е годы
Курсовая Работа На Тему Організація Технічного Сервісу Автомобіля Краз-65032
Дипломная работа по теме Проектирование карпового хозяйства с использованием теплых сбросных вод Псковской ГРЭС, с количеством закупаемых личинок – 3 млн. шт.
Курсовая работа по теме Технология приготовления косметических гелей
Курсовая работа по теме Фармакогкостический анализ видов маклеи
Эссе Бог
Как Можно Начать Сочинение Примеры
Курсовая работа по теме Творческие способности детей с задержкой психического развития
Учебное Пособие На Тему Секретарь-Референт. Его Роль В Офисе
Реферат: Развитие партийно-политической структуры Марокко
Шпаргалка: Шпаргалка по Банковскому делу
Реферат: Сравнительный анализ развития внимания у старших дошкольников с общим недоразвитием речи и норма
Ветер Осенью Сочинение
Социальные Проблемы Современного Российского Общества Реферат
Реферат: История Литвы
Реферат: Образование в России 2
Контрольная работа: Фондовые биржи, особенности их деятельности
Дипломная работа по теме Элементарное мышление, или рассудочная деятельность, животных: основные понятия и методы изучения
Курсовая работа по теме Исследование специфики морально-этической теории Жана Кальвина и воздействие её на формирование норм поведения светского общества
Совершенствование инновационного механизма принятия решений на государственной службе - Государство и право дипломная работа
Реформа местного самоуправления - Государство и право курсовая работа
Современные тенденции местного самоуправления - Государство и право курсовая работа