4.2.2. Исследование одиночного видеоимпульса
4.2.2.1. Для получения одиночного видеоимпульса необходимо увеличить период следования до такого значения, когда от последовательности останется только один импульс (например, до 0,7 с). Описать изменения, произошедшие со спектром. Указать, как называется такой спектр, какова его размерность.
4.2.2.2.
Уменьшить длительность импульса в 4
раза, сохранив его площадь
неизменной (увеличив пропорционально
амплитуду импульса). Сделать выводы,
ответив на вопросы:
– как изменилась амплитуда огибающей спектра?
– как изменилась ширина лепестка спектра?
4.2.2.3. Если последовательно уменьшать длительность импульса τ, увеличивая пропорционально его амплитуду, то, как называется в пределе такой импульс и как называется его спектр? Ответить письменно.
4.2.3. Исследование последовательности радиоимпульсов
4.2.3.1. Установить исходные значения T, τ, AUv.
4.2.3.2. Задать частоту несущей 4000 Гц:
Задать выражение для расчета значений сигнала
На оси ординат имеющегося временного графика указать величину Urt.
4.2.3.3. Задать выражение для расчета спектра последовательности радиоимпульсов:
На оси ординат имеющегося графика спектра указать величину |SUrf|. Задать диапазон частот от 3700 до 4300 Гц.
4.2.3.4. Произвести вычисления и зарисовать получившиеся графики. Указать отличие спектра радиоимпульсов от полученного ранее спектра видеоимпульсов.
5. Содержание отчета
5.1. Титульный лист.
5.2. Формулировка цели лабораторной работы.
5.3. Численные значения временных и частотных характеристик последовательностей импульсов, графики и выводы по ним в соответствии с программой выполнения работы.
5.5. Выводы по лабораторной работе.
6. Контрольные вопросы
6.1. Что означает выражение «финитные сигналы имеют нефинитный спектр и наоборот»?
6.2. Чем отличаются первая и вторая гармоники спектра последовательности видеоимпульсов?
6.3. Что такое дельта-функция? Каков ее спектр?
6.4. Как (по какой формуле) можно определить амплитуду любой гармоники спектра последовательности видеоимпульсов?
6.5. Какие соотношения связывают между собой временные и частотные характеристики последовательности видеоимпульсов?
Лабораторная работа № 3 исследование принципов амплитудной модуляции
На выполнение лабораторной работы отводится 4 академических часа.
1. Цель работы
Изучение спектра амплитудно-модулированного гармонического носителя и приема амплитудно-модулированного сигнала.
2. Сведения из теории
2.1. Общие сведения
При амплитудной модуляции (АМ) в соответствии с модулирующим сигналом изменяется амплитуда несущего колебания:
.
Однако если амплитуду А(t) просто сделать прямо пропорциональной модулирующему сигналу, возможно возникновение следующей проблемы [4]. Как правило, модулирующий сигнал является двуполярным (знакопеременным). Рассмотрим, например, такой сигнал:
.
График этого сигнала показан на рис. 7, сверху.
Если непосредственно использовать его в качестве амплитудной функции А(t), то получится следующее (рис. 7, снизу):
Рис. 7. Умножение двуполярного модулирующего сигнала (сверху) на несущее колебание дает неправильную амплитудную огибающую (снизу)
Из нижнего графика на рис. 7 видно, что амплитудная огибающая, которая будет выделена в процессе демодуляции, в данном случае оказывается неправильной – она соответствует модулю исходного сигнала.
Поэтому при реализации АМ к модулирующему сигналу предварительно добавляют постоянную составляющую А0, чтобы сделать его однополярным:
.
Для рассматриваемого примера достаточно будет постоянной составляющей, равной четырем (рис. 8):
Рис. 8. Добавление постоянной составляющей делает модулирующий сигнал однополярным
Теперь форма амплитудной огибающей соответствует модулирующему сигналу с точностью до постоянной составляющей, которая легко может быть удалена после демодуляции.
Итак, окончательно можно записать АМ-сигнал в следующем виде:
.