Лекция-19 модулированные колебания

Для передачи сигналов на большие расстояния, для переноса спектра сигналов в нужный диапазон частот и для увеличения эффективности ис­пользования каналов связи применяют модуляцию.

Изменение одного из параметров несущего в соответствии с законом передаваемого сообщений называется модуляцией.

Высокочастотное колебание, которое несет колебание, называется несущей.

Тот параметр модулируемого сигнала, в изменении которого содер­жится передаваемое сообщение, называется информационным.

Наиболее часто в качестве несущего используют высокочастотное гармоническое колебание, в некоторых случаях используют последова­тельность импульсов (пилообразный, прямоугольный, или трапециидальный).

В отдельных необходимых случаях используют узкополосные слу­чайные процессы - шумоподобные сигналы или несущие.

РАССМОТРИМ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРУЕМЫЕ СИГНАЛЫ (AM)

- несущая - модулирующий сигнал.

В результате модуляции получим сигнал:

(1) - формула AM сигнала при модуляции одним тоном с частотой

При т>1- происходит перемодуляция, правильно восстановить форму сообщения в приемном конце становиться невозможно.

Рассмотрим спектр AM сигнала при модуляции одним тоном:

Спектральная диаграмма AM сигнала при модуляции одним тоном, а ширина ее спектра равна . Реальное сообщение в зависимости от назначения системы связи имеет определенный спектр частот.

При модуляции сложным сообщением:

S_АМ(t)=U(1+ Mt) cost, где М - результирующая глубина модуляции.

При модуляции сложным сообщением ширина спектра AM сигнала будет равна удвоенному значению максимально модулирующей частоты:

Экономия по мощности:

1. Убирает несущую, после того, как получили сигнал, следовательно мощ­ность несущей идет на мощность боковых составляющих (полос).

2. С одной боковой полосой (можно оставить часть несущей).

3. Вместо несущей можно использовать пилосигнал.

Лекция-20 ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ СИГНАЛА С AM.

Однотактный диодный амплитудный модулятор.

Модуль сопротивления параллельного контура, настроенного на частоту .

Если для частот , сопротивление контура и для других частот тогда:

Если амплитуда несущей и амплитуда модулирующей укладываются на участке ВАХ, которую можно аппроксимировать полиномом 2^ой степе­ни, то модуляция происходит без искажения. Если амплитуда несущей и амплитуда модулирующей не укладываются на участке ВАХ, то аппрок­симация осуществляется полиномом З^ей степени, существует искажение.

Рассмотрим принцип работы балансного амплитудного модулятора, который состоит из двух однотактных диодных амплитудных модуляторов (БМ).

1. На выходе БМ отсутствует несущая и ее гармоники ().

2. Отсутствует 2,

Дальнейшее улучшение спектра сигнала можно получить, используя схему кольцевого модулятора.

Кольцевой модулятор (преобразователь) представляет собой 2 БМ, соединенных между собой таким способом, в результате которого его выходное напряжение будет равно сумме выходных напряжений каждого БМ в отдельности.

Кольцевой преобразователь (КП) - широко применяется в аппаратуре многоканальной связи с частотным разделением ка­налов. КП можно использовать как: 1. Модулятор. 2. Детектор. 3. Преобразователь частоты.

КП - детектор, следовательно несущая остается, на вход по­дается , U_АМ(t) .

КП - преобразователь частоты: перенос спектра сигнала из одного диапазона частот в другой без изменения соотношений между спектраль­ными составляющими (транспонирование спектра).

Лекция-21

ПРАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ АМПЛИТУДНЫХ МОДУЛЯТОРОВ

Наиболее часто в качестве НЭ схемы амплитудных модуляторов применяют транзисторы и электронные лампы.

Лампы: если несущая или низкочастотная модулирующее напряже­ние одновременно подаются на участок сетка-катод, то существует сеточ­ная модуляция.

Несущая сетка-катод, НЧ модулирующее напряжение анод-катод, следовательно существует анодная модуляция.

Несущая сетка-катод, НЧ модулирующее напряжение сетка 2-катод, модуляция происходит по экранной сетке.

РАССМОТРИМ ПРИНЦИП РАБОТЫ БАЗОВОГО МОДУЛЯТОРА

Основной характеристикой БМ, при которой оценивается качество и режим его работы, является модуляционная характеристика.

Модуляционная характеристика БМ - это зависимость