Часть 3 – Исследование работы дпн
Соберите схему:
Ее блок-схема:
Установите: Trigger Source control – SYNC_OUT.
Поменяйте значиния выходных характеристик VariablePowerSupplies, используя кнопки Up и Down на VI.
На заметку: Это маленькие, но заметные изменения в частоте ЧМ сигнала.
Как только вы поменяли частоту ЧМ сигнала, обратите внимание на времяимпульсный коэффициент(mark-spaceratio, т.е. рабочий цикл) выхода Компаратора.
Подсказка: Выключите Канал 1.
Вопрос 1
Изменился ли времяимпульсный коэффициент?
Вопрос 2
Как это повлияло наDC компонент на выходе компаратора?
Включите Channel A.
Соберите следующую схему:
Данное соединение может быть представленно в виде блок-схемы:
Повторите шаг 32.
Запишите изменения частоты.
Подзсказка: Возможно, вам будет полезен для просмотра только один канал.
Включите курсоры осциллографа.
Используйте курсоры осциллографа, чтобы изменять значине выхожного напряжения ZCD («1» и «0»).
Вопрос 3
ЧМ сигнала изменяет частоту на выходе ZCD. При каком состоянии выходного значения сигнала на ZCD это достигается?
Ни тот ни другой сигнала ни «0» ни «1»
Только при значении сигнала «1»
Только при значении сигнала «0»
При любом значении сигнала «1» или «0»
Вопрос 4
Что это говорит нам о DC компоненте на выходе компаратора?
Следующая часть лабораторной работы позволяет проверить правильность ответов на предыдущие вопросы.
Включите оба канала осциллографа.
Соберите схему:
Блоксхема:
Повторите шаг 32.
Затемсравнитевыходныезначиния Twin Pulse Generator ( the ZCD) и Tuneable Low-pass Filter.
Часть 4 – Передача и восстановление сигнала с помощью чм
Данная часть лабораторной работы позволяет вам использовать найстройки для модулирования, передачи и демодулирования тестового сигнала (синусоида).
Поверните Tuneable Low-pass Filter module`s soft Gain control почасовойстрелке.
Поверните Tuneable Low-pass Filter module`s sof Cut-off Frequency Adjust противчасовойстрелки.
Соберите схему:
Блок-схема:
Настройте осциллограф:
Scale control for Channel A – 1v/div; Channel B – 500 mV/div
Input Coupling – AC
Trigger Scource для обоих каналов
Timebase control – 200 ms/div
Используйте TAB истрелкидляувеличения Tuneable Low-pass Filter module`s sof Cut-off Frequency Adjust, покаегонаеговыходеневозникнеткопиясигналасообщения.
Вопрос
Что говорит на выходной сигнал ЧМ модулятора о рабочем цикле ZCD сигнала?
Часть 5 – Передача и восстановление речевого сигнала с помощью чм
Отсоединитевыход Master Signals module`s 2 kHz SINE.
Соберите схему:
Установите на осциллографе Timebasecontrol – 2ms/div.
Gain на Amplifiermodule поверните против часовой стрелки.
Вставьте наушники в Amplifiermodule`ssocket, не надевая.
Оденьте наушники.
Настройте комфортный уровень звука.
Пошумите и поговорите в микрофон, при этом смотрите на дисплей осциллографа и слушайте.
Лабораторная работа 13
Дискретизация и восстановление
Краткая теория
Пока эксперименты данного руководства концентрировались на системах связи, которые передают аналоговые сигналы. Однако в коммерческих приложениях связи цифровая передача быстро заменяет аналоговую. Существует несколько причин для этого, включая способность цифровых систем передачи сопротивляться вмешательству электрических искажений.
Было разработано множество цифровых систем передачи, несколько из них рассмотрены в дальнейших лабораторных работах. Для начала передаваемую информацию (называемую сообщением), являющуюся аналоговым сигналом (речь, музыка), следует преобразовать в цифровой сигнал. Это включает дискретизацию, которая требует, чтобы напряжение аналогового сигнала было измерено через равные промежутки времени.
Рисунок 1а ниже показывает простой синусоидальный сигнал. Ниже показан процесс дискретизации сигнала. Еще ниже – результат «естественной» дискретизации сигнала по норме, установленной дискретным сигналом. Этот тип дискретизации является «естественным», потому что во время измерения аналогового сигнала, другие изменения напряжения также измеряются. Для некоторых цифровых систем, изменение дискретных отсчетов нежелательно. Рисунок 1б показывает другую систему, где размер дискретных отсчетов фиксирован в момент измерения сигнала. Это известно как схема дискретизации с запоминанием отсчетов (sample-and-hold) (и также упоминается как амплитудная модуляция импульса – pulseamplitudemodulation).
Независимо от используемого метода дискретизации, по определению она фиксирует только некоторые части сообщения. Так как же может дискретизованный сигнал быть использован длявосстановление целого сообщения:
Дискретизованное сообщение = дискретный сигнал *сообщение
Можно заметить, что дискретизация на самом деле является произведением дискретного сигнала и сообщения. И, так как дискретный сигнал – цифровой, который на самом деле был сформирован постоянным напряжением и множеством синусоид (основной и ее гармониками), уравнение может быть записано как:
Дискретизованное сообщение = (постоянный ток + основная синусоида + гармоники)*сообщение
Если сообщение – простая синусоида (такая как на рисунке 1) решение уравнения (включающее в себя тригонометрические операции, не показанные здесь) говорит нам что дискретизованный сигнал состоит из:
Синусоиды одинаковой частоты с сообщением
Пары синусоид, которые являются суммой и разностью основной частоты и частоты сообщения.
Множества других пар синусоид, которые являются суммой и разностью гармоник дискретного сигнала и сообщения.
Это в итоге образуется множество синусоид, одна из которых имеет ту же частоту, что и сигнал сообщения. Так, для восстановления сигнала сообщения, все что необходимо сделать – передать дискретизированный сигнал через ФНЧ.
Тем не менее, для корректной работы существует маленький фиксатор (catch), который рассмотрен части Е лабораторной работы.
Экспериментальная часть
В данной лабораторной работе выбудете использовать EmonaDATEx для дискретизации сигнала сообщения сначала посредством естественной дискретизации, а затем, используя схему выборки и хранения (sample-and-holdscheme). Вам предстоит исследовать дискретизированный сигнал в частотной области с помощью Динамического Анализатора Спектров (DynamicSignalAnalyzer). Наконец, вы будете восстанавливать сигнал и исследовать влияния проблемы наложения спектров.
Выполнение данной лабораторной работы займет примерно 50 минут.