Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
А. Однотональная амплитудная модуляция
3.1. В программе LW 5 ("Labwоrk № 5") через позиции Генераторы, Генератор гармонического сигнала (задайте режим получения АМК: тип сигнала - радиосигнал, модуляция - амплитудная, форма сигнала - синусоида. Проследите как влияют на амплитудный спектр АМК амплитуда и частота модулирующего (НЧ) и модулируемого (ВЧ) колебания. Предельные значения параметров сигналов заданы в прил. П5.4. Запротоколируйте наблюдения без распечатывания результатов.
3.2. Войдите в программу LW1: пункт механизм формирования коэффициентов ряда Фурье, сигнал - Амплитудно-модулированные колебания. установите данные из домашнего задания: коэффициент модуляции М и частоту несущего колебания f0 (из отношения частот r = f0/F, где F = 1 кГц). Изменяя номер гармоники n от 1 до 15, понаблюдайте за изменением подынтегральных произведений и убедитесь в их соответствии вычисленным значениям коэффициентов an и bn.
Перейдите в режим синтеза и убедитесь в сложении АМ колебания из трех полученных спектральных составляющих.
3.3. В программе LW1 в режиме синтеза войдите в пункт меню Произвольный сигнал и синтезируйте АМ колебание, которое изучили в предыдущих двух пунктах работы. Для этого выберите позицию центральной составляющей спектра в точке n = r, а позиции боковых составляющих на n-1 и n+1 (естественно, можно брать другие n-i и n+i). Переместив метку F6 поочередно на выбранные позиции, задайте амплитуды спектральных составляющих: центральную - в пределах от 0 до1 В, а при выставлении боковых составляющих руководствуйтесь взятым выше коэффициентом модуляции М.
Убедитесь в полном соответствии синтезированного АМК исследованному сигналу в пп. 3.1 и 3.2.
Повторите этот эксперимент, создав АМК в более низкочастотной области (где-то в районе n Î (3,5)). Оцените (вычислите) меру узкополосности обоих синтезированных АМК.
Выполните здесь еще одно наблюдение. Измените фазу нижней боковой составляющей на 180°, и вы убедитесь в почти полном исчезновении в сигнале амплитудной модуляции и в появлении модуляции частотной. В отчете (на основе векторной диаграммы) обоснуйте полученный эффект.
Б. Радиоимпульс с прямоугольной огибающей
3.4. Вернитесь в программу LW5 и установите заданные (прил. П5.2) параметры радиосигнала. Распечатайте полученные изображения сигнала и его амплитудного спектра (вместе с параметрами генератора). Проставьте на распечатках буквенные обозначения временных и частотных параметров.
Изменяя длительность радиоимпульса, частоту модулирующего (НЧ) сигнала F и несущего (ВЧ) колебания f0, проследите за соответствующими изменениями в спектре. Распечатайте один вариант измененного радиоимпульса и прокомментируйте эти изменения при составлении отчета.
В. однотональная АИМ
3.5. Выберите из меню LW5 импульсный генератор и установите АИМ с синусоидальной огибающей (параметры заданы в прил. П5.3). Распечатайте содержимое экрана. Затем рассмотрите влияние параметров сигнала на характер амплитудного спектра, отразите эти наблюдения в отчете.
Г. АИМ с прямоугольной огибающей (спектр пачки импульсов)
3.6. Установите вновь режим импульсного генератора, но с прямоугольной огибающей. Измените поочередно все четыре временных параметра полученной импульсной посылки: длительность коротких импульсов tИ, их период Т0, длительность НЧ импульса (огибающей) tП и период пачки импульсов ТП. Внимательно изучите влияние каждого параметра на амплитудный спектр, при этом сделайте две распечатки: для измененных tИ, Т0, а затем tП и ТП. На временных осциллограммах пачки её спектрограммах (на распечатках) проставьте буквенные обозначения временных параметров сигнала и, соответственно, частотных параметров спектра.
4. Контрольные вопросы
А. Вопросы для коллоквиума
4.1. Получите аналитическое выражение АМ при модуляции одним тоном. Запишите это выражение для случая, когда модулирующая функция состоит из первых трех нечетных гармоник.
4.2. Укажите, какой из сигналов является более узкополосным:
a1 (t) = 20(1+0,5 cos 103 p t) cos 106p t, мВ
или
a2 (t) = 10(1+0,4 cos 103 2p t) cos 107 p t, В.
4.3. В каком из сигналов а1(t) или а2(t) (п. 4.2) модуляция является более глубокой? Укажите в обоих случаях амплитуду модулирующего напряжения, если коэффициент пропорциональности Кам = 1.
4.4. Перепишите сигналы а1(t) и а2(t) (п. 4.2) для случая балансной модуляции.
4.5. Какова векторная диаграмма сигнала при балансной модуляции?
4.6. Изобразите векторную диаграмму и осциллограмму АМ колебания при однотональной модуляции, если все составляющие спектра одинаковы по величине.
4.7. Что такое текущий спектр? Покажите это на примере радиоимпульса.
4.8. Какое имеет отношение модуляция к теореме о смещении спектра?
Б. Вопросы на защите отчета
4.9. Что получится с модулированными колебаниями (см. п. 3.3) при изменении фазы одной из боковых составляющих на 180 °? Почему не удалось полностью избавиться от АМК в этом эксперименте?
4.10. Известно, что в спектре балансно- модулированного колебания центральная составляющая на частоте f0 отсутствует (равна нулю). Означает ли это, что генератор несущего колебания на частоте f0 можно исключить из процесса получения модулированного колебания?
4.11. Как повлияет на меру узкополосности увеличение частоты несущего колебания? А увеличение частоты модулирующего сигнала?
4.12. Как изменится амплитудный спектр радиоимпульса при увеличении числа периодов несущего колебания в импульсе в 2 раза при
а) сохранении длительности импульса постоянной;
б) сохранении прежней частоты f0?
4.13. Как скажется на амплитудном спектре радиосигнала, полученного путем периодического повторения радиоимпульса, двойное увеличение периода повторения?
4.14. Что произойдет с амплитудным спектром АИМ колебания при уменьшении длительности и периода несущей импульсной последовательности?
4.15. Укажите сходство и разницу в спектрах АИМ колебаний и дискретизованных сигналов в лабораторной работе №3.
4.16. В чем различие в спектрах радиоимпульса с прямоугольной огибающей и пачки прямоугольных импульсов? Есть ли единство, сходство в этих спектрах?
Приложения
Приложение П5.1
Дата: 2016-10-02, просмотров: 316.