Комягин Р.В., Сенин А.И. Исследование спектральной плотности мощности модулированных сигналов (1151923), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Отметим, что ширина спектразависит от длительности информационной посылки Т и девиации частоты   2  1 и шире, чем при АМ и ФМ-2.10Спектральная плотность мощности частотно-модулированногосигнала с минимальным частотным сдвигом (ММС)В случае ММС сигнал представляется какS ММС (t )  sin(0 t  n / 2  2 f i dt ) ,где0 t  T ,(15)для информационного символа "1" f1  1 / 4T ,fi   f 2  1 / 4T , для информационного символа "0".Модуляция с минимальным сдвигом аналогична четырехкратной ФМ сосдвигом, что можно увидеть из следующего преобразования:t t  n n A(t )   sin0 t  (t )  cos  A(t )  sin 0 t   S ММС (t )  sin 0 t 22T 2T  2t n  sin  A(t )  cos 0 t   ,0  t  T ,2T 2(16)где А(t) = ±1.Очевидно, что фаза этого колебания изменяется на 90º в каждомвременном интервале элемента точно так же, как при четырехкратной ФМ сосдвигом, за исключением того, что изменение фазы происходит линейно, а немгновенно.

Таким образом, если модуляция в модуляторах четырехкратнойФМ со сдвигом проводится колебаниями вида sinx и cosх, как в предыдущемвыражении для SММС(t), то сигналы на выходе будут идентичны сигналам примодуляции с минимальным сдвигом. Следует заметить, что для поддержанияпостоянства огибающей SММС(t) необходимо модулировать сигналы в обоих(синфазном и квадратурном) каналах в течение каждого временногоинтервала.Усредненная односторонняя спектральная плотность мощности ММСсигнала при случайном законе модуляции определяется следующимсоотношением [1]:GММС () 4U 02 1  cos 2T. 2 1  (42T 2 /  2 2(17)Ширина основного лепестка спектра ММС сигнала на 50% шире, чем усигнала ФМ-4 со сдвигом.

Однако боковые лепестки в ММС сигнале11уменьшаются значительно быстрее, чем в ФМ-4 со сдвигом. Например, еслисравним полосу W, которая содержит 99% общей мощности, найдем, чтоW=1,2/T для ММС и W приблизительно равна 8/Т для ФМ-4 со сдвигом.Следовательно, ММС имеет более узкую концентрацию спектра. Заметим,что ММС существенно эффективней по полосе, чем ФМ-4 со сдвигом.

Этаэффективность объясняет популярность ММС во многих цифровых сетяхсвязи.ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИЭкспериментальная установка состоит из персонального компьютера,принтера и программного обеспечения. При исследовании энергетическихспектровсигналовиспользуютсястандартныепроцедурыбыстрогопреобразования Фурье. Программа позволяет вычислять спектральныеплотности мощности модулированных сигналов и строить их графики.ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ1.

Войти в программу моделирования и установить следующие параметры:опции "Виды НКС" - "Белый шум"; опция "Синхронизация" - "Когерентныйприем". Установить цвет рисования графиков "ВLAСК".2. В опции "Модуляция" выбрать сигнал "2-ФМ". Перейти в опцию"Принятый сигнал" и выбрать пункт "Спектр". Программа воспроизведетспектр сигнала с двукратной фазовой модуляцией.3. Щелкнув правой кнопкой мыши на изображении спектра, выбрать впоявившемся меню пункт "Копировать". Перейти в программу Paint. В опциименю "Правка" выбрать пункт "Вставить". Сохранить файл с изображениемспектра в директории D:\ТЕМР с каким-либо уникальным именем в форматеВМР (например, SРЕСТК_2 РМ.

ВМР).4. Перейти в программу моделирования и повторить пункты 2 и 3 длясигналов "4-ФМ", "4-ФМ со сдвигом", "8-ФМ", "АФМ 8-кратная", "16-ФМ","АФМ 16-кратная", "Частотная c ММС".125. Перейти в программу Paint и распечатать полученные графики.6. Закрыть программу моделирования и Paint.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1. Поясните формирование сигналов: ФМ-2, ФМ-4, ФМ-4 со сдвигом,ФМ-8, АФМ-16, ЧМ, ММС.2.

Сравните спектры сигналов ФМ-2, ФМ-4, ФМ-8, ЧМ, ММС.3. Сравните спектры сигналов ФМ-4 со сдвигом и ММС.4. Что такое усредненная корреляционная функция и усредненнаяспектральная плотность мощности модулированного сигнала?ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ1. Найти спектральную плотность мощности случайного синхронноготелеграфного сигнала.2. Найти усредненную спектральную плотность мощности сигналов:АМ, ФМ и ЧМ.ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУОтчет о работе должен содержать:1.Краткиетеоретическиесведенияоспектрахмодулированныхсигналов.2.

Расчеты спектров модулированных сигналов (см. домашнее задание).3. Экспериментальные графики.СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1. Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. Пер. с англ./ Под. ред.В.В. Маркова. – М.: Связь. – 592 с., ил.2. Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ./ Под ред. Д.Д. Кловского.

–М.: Радио и связь, 2000. – 800 с., ил..

Характеристики

Список файлов лабораторной работы