Главная » Просмотр файлов » Надольский А.Н. Теоретические основы радиотехники (2005)

Надольский А.Н. Теоретические основы радиотехники (2005) (1151788), страница 17

Файл №1151788 Надольский А.Н. Теоретические основы радиотехники (2005) (Надольский А.Н. Теоретические основы радиотехники (2005)) 17 страницаНадольский А.Н. Теоретические основы радиотехники (2005) (1151788) страница 172019-07-06СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 17)

Перенесём эти векторы параллельно самим себе в точку С иобозначим CE и CF . (рис. 4.8). Сумма векторов CE и CF есть вектор CD , называемый вектором модуляции. Характерно, что вектор CD лежит на однойпрямой с вектором OC , так как величины векторов CE и CF , а также их углыотносительно вектора OC одинаковы. Вращаются эти векторы с одинаковойскоростью  (в разных направлениях). Вектор CD , величина которого изменяется по мере вращения векторов CE и CF , прибавляется к вектору OC , образуя результирующий вектор OD с изменяемой длиной и направлением, совпадающим с направлением вектора OC . Длина вектора OD изменяется периодически по мере вращения векторов боковых составляющих.

Изменение длиныэтого вектора происходит от минимального значения U н  U н m (при совпадении векторов боковых составляющих и их направлении, противоположном направлению вектора U н ) до максимального значения U н  U н m (при совпадениивекторов боковых составляющих и их направлении, совпадающем с направлением вектора OC ).Проекция вектора OD на ось ОВ вращающейся системы координат соответствует сигналу s (t ) .4.2.4.

Энергетика АМ-сигналаХарактерной особенностью амплитудно-модулированных колебаний является изменение амплитуды несущего колебания от минимальногоU min  U н (1  m ) до максимального U max  U н (1  m ) значений. В соответствии с изменением амплитуды изменяется и мощность от минимальной величины, равной2U minU н2 (1  m ) 2 Pн (1  m ) 2 ,22до максимальной величины, равнойPmin 2U maxU н2 (1  m) 2Pmax  Pн (1  m) 2 .22Здесь Pн  U н2 2 – мощность несущего колебания в отсутствие модуляции(в режиме молчания).Таким образом, максимальным значениям огибающей соответствует мощ-ность, в (1  m) 2 раз большая мощности несущего колебания.Средняя мощность периодического сигнала, рассматриваемого на всей осивремени, совпадает с мощностью, средней за период, и равна сумме среднихмощностей гармонических составляющих его спектра. Ранее было показано,что для сигнала, спектр которого может быть представлен в видеs (t ) средняя мощность равнаA02 Ak cos(k1t   k ) ,k 1A1 Pср  0   Ak2 ,4 2 k 1где Ak – амплитуда k -й гармонической составляющей.Учитывая это, среднюю мощность рассматриваемого сигнала можно определить следующим образом1 2 1  m 2U н2  1  m 2U н2 Pср  U н  0,5U н2 1  0,5m 2 .22  4  2  4 Следовательно,Pср  1  0,5m 2 Pн .Для оценки энергетики АМ-сигнала используют коэффициент полезногодействия амплитудной модуляции, равный отношению мощности составляющих боковых частот к общей средней мощности сигнала, т.е.0,5m 2 Pнm2.2Pсрm 2Таким образом, средняя мощность амплитудно-модулированного сигнала в1  0,5m 2 раз больше средней мощности несущего колебания.

Приращениемощности сигнала, обусловленное модуляцией (а именно оно определяет условия выделения сообщения при приеме), даже при предельной глубине модуляции, когда m=1, не превышает половины Pн . Учитывая, что при использованииамплитудной модуляции для передачи речевой или музыкальной информациикоэффициент модуляции m не превосходит значения 0,3, можно сказать, чтотолько 5% мощности излучаемого сигнала несут полезную информацию, содержащуюся в двух его боковых полосах, т.е. коэффициент полезного действияАМ-сигнала равен 0,05. Остальные 95% мощности приходится на несущую, которая никакой информации не несет. Общий вывод – амплитудная модуляцияне является эффективной с энергетической точки зрения.Информация о параметрах передаваемого сообщения содержится в каждойиз боковых полос спектра АМ-сигнала.

Она заключена в величинах амплитудгармонических составляющих спектра, зависящих от коэффициента модуляцииm, и в структуре боковых полос спектра. Данная особенность АМ-сигнала позволила создать альтернативные виды амплитудной модуляции – балансную иоднополосную модуляцию.4.2.5. Балансная амплитудная модуляцияДля эффективного использования мощности передатчика при амплитудноймодуляции используют так называемую балансную амплитудную модуляцию.При такой модуляции формируется амплитудно-модулированный сигнал,спектр которого не содержит составляющей на несущей частоте.

Поэтому такойАМ-сигнал называют сигналом с подавлением несущей (английский термин –amplitude modulation with suppressed carrier, AM-SC ).Радиосигнал с балансной модуляцией при тональном модулирующем сигнале имеет видU mU ms(t )  н cos[(0  )t     ]  н cos[(0  )t     ] .22Для получения такого сигнала достаточно перемножить несущее и модулирующее колебания. По существу в результате будут получены биения двухгармонических сигналов с одинаковыми амплитудами и частотами  0   и 0   (рис. 4.9).Характерно, что при переходе огибающей сигнала через нуль фаза несущего колебания скачком изменяется на 180 0 , т.к.

огибающая изменяет свой знак.Поэтому в высокодобротном колебательном контуре, на который подается сигнал с балансной модуляцией и несущей частотой  0 , равной резонансной частоте контура, колебания с частотой  0 будут компенсировать друг друга в каждом периоде модулирующего колебания. Этим и объясняется отсутствие вспектре сигнала с балансной модуляцией составляющей с несущей частотойпри наличии высокочастотного заполнения на осциллограмме сигнала.Несмотря на то что КПД сигнала с балансной амплитудной модуляциейравен 1, этот вид модуляции не нашел применения в технике связи из-за сложности детектирования сигнала.Рис.

4.9. Балансная амплитудная модуляция4.2.6. Однополосная модуляцияДля лучшего использования диапазона частот, представленного для передачи информации, желательно уменьшить ширину спектра модулированногосигнала, которая при АМ составляет 2 max . Спектр такого сигнала содержитдве боковые полосы частот, являющиеся зеркальным отображением друг друга.Спектральный состав как нижней, так и верхней боковых полос определяетсяодной и той же информацией о модулирующем сигнале.

Если передавать однубоковую полосу, то можно примерно в 2 раза сузить спектр радиосигнала. Получающаяся модуляция называется однополосной амплитудной модуляцией(английский термин – single side band, SSB). Передача информации в каналахсвязи с таким видом амплитудной модуляции осуществляется только одной боковой полосой спектра модулированного сигнала.Однополосный сигнал может быть получен подавлением с помощьюфильтра одной боковой полосы спектра или путем одновременного подавлениябоковой полосы и составляющей на несущей частоте.Спектр сигнала с однополосной модуляцией тональным сигналом с подавлением нижней боковой полосы и без подавления несущей имеет видU ms(t )  U н cos(0t   )  н cos[(0  )t     ] .2Определим закон изменения огибающей этого сигнала.U mU ms(t )  U н cos(0t   )  н cos(0t   ) cos( t   )  н sin(0t   ) sin( t   ) 22U m m U н 1  cos(t   ) cos( 0 t   )  н sin(t   ) sin( 0 t   ) ;2222m2 mmU (t )  U н 1  cos(t   )   sin( t   )  U н 1  m cos(t   ) .242Как видно из полученного выражения, при однополосной модуляции происходит искажение огибающей модулированного сигнала.

Характер и некоторые числовые параметры искажений можно оценить по графику (рис. 4.10).Рис. 4.10. Огибающие АМ-сигналов при обычной (пунктирная кривая) иоднополосной (сплошная кривая) модуляцияхНа графике представлены огибающая АМ-сигнала при обычной модуляциитональной частотой и огибающая при однополосной модуляции. Графики рассчитаны при m  1.Искажения огибающей при однополосной модуляции ограничивают практическое применение этого вида модуляции в системах радиовещания и телевидения.Разновидностью однополосной модуляции является однополосная амплитудная модуляция с подавлением несущей.

В данном случае не удается простыми средствами получить связь между модулированным и модулирующимсигналами. Для того чтобы это сделать, необходимо использовать понятие аналитического сигнала. При этом модулированный сигнал будет представлен следующим выражением:s (t )  Re{[U (t )  jU1 (t )] e  j 0t }  U (t ) cos  0 t  U1 (t ) sin  0 t ,где U 1 (t ) – преобразование Гильберта от U (t ) .Знак плюс соответствует использованию нижней боковой полосы, знак минус – верхней. Таким образом, сигнал с однополосной модуляцией представляется в виде суммы двух АМ-сигналов, сдвинутых по фазе на  2 .

В зависимости от того, какой знак имеет сдвиг по фазе, формируется однополосный сигналс верхней или нижней боковой полосой.В общем случае амплитудная огибающая однополосного сигнала сильноотличается от модулирующего низкочастотного сигнала. Только при тональноймодуляции огибающая однополосного сигнала (без несущей) по форме совпадает с модулирующим сигналом, так как при этом виде модуляции модулирующий сигнал с частотой  превращается в гармоническое колебание с частотой  0   . Другими словами, при таком виде модуляции несущее колебаниепреобразовывается таким образом, что спектр радиосигнала полностью совпадает со спектром передаваемого сообщения, сдвинутым по оси частот на величину  0 .Однополосную модуляцию с различным уровнем несущего колебания (отполного сохранения до полного подавления) применяют в радиотехническихсистемах передачи информации, работающих в диапазонах волн, где общаяширина полосы частот сравнительно небольшая.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
4,83 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6559
Авторов
на СтудИзбе
298
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее