Jarosław Gliwiński Laboratorium wstęp do telekomunikacji



Pobieranie 21.41 Kb.
Data27.04.2016
Rozmiar21.41 Kb.



Jarosław Gliwiński

Laboratorium wstęp do telekomunikacji

Data ćw. 09.10.07

Wtorek 11.45

ćw. 1: Generacja sygnału AM

Oddano 16.10.07

1) Modulacja AM o p=30%, przy użyciu mieszacza czteroćwiartkowego

Schemat jest bezpośrednią ilustracją zadanego wzoru:

gdzie: Ac - amplituda fali nośnej
c - pulsacja fali nośnej
p - współczynnik głębokości modulacji
m(t) - sygnał modulujący

Na mieszacz podano sygnał nośny o częstotliwości 20kHz. Badając zmiany wyjścia mieszacza w zależności od ustawienia potencjometru 47kuzyskano minimalny sygnał wyjściowy odpowiadający stanowi zrównoważenia układu. Jeśli chodzi o rozpoznanie właściwego potencjometru, oznaczenia na płytce mieszacza nie pozostawiały wątpliwości – drugi z potencjometrów miał inną wartość maksymalną. Na ryc. 1 przedstawiono obraz wyjścia zrównoważonego mieszacza (punkt 3 na schemacie, z rozwartym 2).








Ryc 1: Mieszacz zrównoważony




Ryc 2: Sygnał AM o p=35%

Po zrównoważeniu na drugie z wejść mieszacza podano sygnał modulujący postaci . Otrzymano w ten sposób sygnał DSB-SC (p. 3 na ryc. 1), który podano na jedno z wejść sumatora. Jednocześnie na drugie wejście podano nośną, otrzymując sygnał AM (z dużym poziomem nośnej) przedstawiony na ryc. 3.
Za pomocą potencjometru regulującego poziom sygnału wyjściowego mieszacza uzyskano sygnał o żądanym współczynniku głębokości (ryc. 4) ooooooooooooooooooooooooooo
Głębokość modulacji obliczano wzorem μ=(Amax-Amin)/(Amax+Amin), gdzie Amin i Amax to odpowiednio minimum i maksimum obwiedni przebiegu AM.




Ryc 3: Sygnał AM o p=30%







Ryc 4: Szkic widma AM o p=30%

Wartość międzyszczytowa sygnału wyniosła około 3V, a więc w granicach zadanego przedziału (0,5;4)V, nie zaszła więc konieczność regulacji amplitudy sygnału informacyjnego.

2) Widmo AM o p=30%

Korzystając z instrukcji oscyloskopu cyfrowego, znaleźliśmy w konfiguracji urządzenia odpowiednią opcję i ograniczyliśmy pasmo do 20MHz. Następnie ustawiliśmy, także za zaleceniem instrukcji, kilka okresów sygnału i uruchomiliśmy funkcję szybkiej transformaty Fouriera. Z trzech możliwych do wyboru okien użyliśmy tego pozwalającego na uzyskanie dokładności amplitudy – jako że pozycje prążków widma tak czy inaczej były łatwe do przewidzenia. Z dostępnych opcji wybrano Flattop – najbardziej użyteczne przy niewielkiej liczbie składowych harmonicznych okno „trapezowe”.
Uzyskany wykres widma przebiegu przedstawia szkic na ryc. 5. Obraz był dość „zaszumiony”, nieistotne z teoretycznego punktu widzenia niestabilne prążki o małych amplitudach pominięto.

3) Modulacja AM o p=60%, mieszacz dwućwiartkowy.

W tej części ćwiczenia użyto jedynie mieszacza dwućwiartkowego, podłączając nośną i sygnał informacyjny do jego wejść, zaś przebieg AM docelowo uzyskano na jego wyjściu.
Najpierw wyregulowano podobnie jak poprzednio modulator w celu zrównoważenia go. Mieszacz dwućwiartkowy zawdzięcza swoją nazwę charakterystyce nieliniowej powodującej „wycinanie” połowy sygnału wyjściowego (pół okresu sygnałów sinusoidalnych).

P




Ryc 5: Sygnał zmodulowany „jednopołówkowo”

odano sygnał informacyjny o amplitudzie mniejszej od 2V, odpowiednio dobrano poziom nośnej. Uzyskano przebieg „jednopołówkowy” widoczny powyżej.
Ponownie rozrównoważając modulator (obracając potencjometrem w przeciwnym kierunku niż przy równoważeniu) doprowadzono do sygnału AM na wyjściu mieszacza. Do uzyskania żądanej głębokości modulacji 60% nie była konieczna korekta – uzyskane Amin i Amax okazały się prawidłowe.



Ryc 6: Sygnał AM o p=60%








Ryc 7: Widmo AM z m(t) sinusoidalnym

4) Widmo AM o p=60%

Analogicznie do punktu 2. Otrzymano następujacy obraz widma:






Ryc 8: Widmo AM z m(t) prostokątnym

Widmo przebiegu AM zmodulowanego prostokątnym sygnałem informacyjnym jest lepiej „wypełnione” poniżej częstotliwości fc od zmodulowanego sygnałem sinusoidalnym, ponieważ sygnał prostokątny zawiera wyższe harmoniczne widoczne jako „dalekie” prążki.


  1. Wnioski
    Po rozkładzie prążków widma widać, że modulacja AM wymaga dużej mocy nadawczej – istotnym składnikiem mocy sygnału AM jest moc fali nośnej. Ułatwia to demodulację i upraszcza budowę odbiorników, jednak zwiększa wymagania co do mocy nadajnika. Wspomniany rozkład mocy zmienia się wraz ze zmianą głębokości modulacji – im większa głębokość, tym większa część mocy to moc prążków bocznych. Jednak nawet przy głębokości modulacji 100% moc wstęg bocznych będzie mniejsza niż moc fali nośnej. Wynika to z zależności na moc wstęg bocznych μ2/(2+μ2), gdzie μ jest głębokością modulacji wyrażoną w skali <0;1>. Przy μ=1 moc ta wyniesie 1/(2+1)*100%≈33% - jedynie jedną trzecią mocy całkowitej. Taki zakres stosunków mocy jest wadą modulacji AM z dużym poziomem nośnej.



  2. I
    nny niż użyte sposób otrzymywania sygnału AM

    Metoda kluczowania
    Polega na kluczowaniu sygnału modulującego z częstotliwością fc (nośnej). Dokonuje się tego przy pomocy klucza synchronicznego sterowanego przebiegiem nośnym. Kluczowanie może być symetryczne (1) (wykres przebiegu funkcji kluczującej jest bipolarnym przebiegiem prostokątnym symetrycznym względem zera) lub niesymetryczne (2). Obydwa można przedstawić wzorami:

    (1) su(t) = sgn(cosω0t)

    (2) su(t) = 0,5[1+sgn(cosω0t)]

    Jako przełącznik idealny zastosować można np. diodę.



Ryc 9: Schemat modulatora AM z kluczowaniem: (1) symetrycznym (2)niesymetrycznym


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna