5. Практическая работа

   1. Основное содержание практической работы

      1. Основные положения практической работы

Цель лабораторной работы:используя генераторы сигналов Г3-109 и Г4-116, скомпоновать макет радиопередающего устройства. Передавать частотно-модулированный сигнал на определенной радиочастоте; с помощью радиоприемного устройства принять этот сигнал, проанализировать с помощью анализатора спектра «Тритон» и возможностей приемника «WinRadio».

Объект исследования: макет радиоприёмного, радиопередающего устройств и циркулирующие в трактах сигналы.

Предмет исследования: способ передачи информации по радиоканалу, виды и параметры сигналов.

2. Модуляция

В работе исследуется принцип модуляции. Модуляция — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного модулируемого колебания по закону информационного низкочастотного сообщения (сигнала). В результате спектр управляющего сигнала переносится в область высоких частот, где передача электромагнитных сигналов посредством излучения более эффективна. Передаваемая информация заложена в управляющем сигнале. Роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. В качестве несущего могут быть использованы колебания различной формы (прямоугольные, треугольные и т. д.), однако чаще всего применяются гармонические колебания. В зависимости от того, какой из параметров несущего колебания изменяется, различают виды модуляции (амплитудная, частотная, фазовая и др.). Модуляция дискретным сигналом называется цифровой модуляцией или манипуляцией.

Амплитудная модуляция (АМ)— вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущего сигнала является его амплитуда. Выделяют амплитудную модуляцию с одной боковой полосой (однополосную модуляцию) и квадратурную амплитудную модуляцию.

Частотная модуляция (ЧМ) — вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания.

Фазовая модуляция — один из видов модуляции колебаний, при которой фаза несущего колебания управляется информационным сигналом.

Рис.5.1

Рис. 5.2

Высокое качество кодирования аудиосигнала обусловлено тем, что при ЧМ применяется большая (по сравнению с шириной спектра сигнала АМ) девиация несущего сигнала, а в приёмной аппаратуре используют ограничитель амплитуды радиосигнала для ликвидации импульсных помех.Девиация частоты — наибольшее отклонение мгновенной частоты модулированного радиосигнала при частотной модуляции от значения его несущей частоты. Эта величина равна половине полосы качания, т. е. разности максимальной и минимальной мгновенных частот. При больших индексах модуляции полоса качания и ширина спектра ЧМ-сигнала приблизительно равны. Единицей девиации частоты является герц (Гц).

Рис.5.3

Во всех методах модуляции несущей служат синусоидальные колебания угловой частоты _н, которые выражаются в виде

(1а)

где - амплитуда, а - мгновенная фаза (отметим, что , так же как и , измеряется в градусах или радианах). Фазовый сдвиг введен для придания уравнению (lа) большей общности. Аналогично модулирующий сигнал может быть представлен как

(2а)

для AM, ЧМ и ФМ или в виде импульса в случае импульсной модуляции. Выражение может быть использовано для обозначения скорее полосы частот, чем единичной частоты.