Однополосная модуляция

Схема простейшего демодулятора

Каскадные соединения фильтров

Расчет гиратора.

Дано:

Расчет:

Фильтр 4-го порядка не означает механическое соединение двух рассчитанных фильтров второго порядка. В этом случае расчет проводится для каждого звена, причем коэффициенты α и β для них будут различные, они определяются из специальных таблиц. Для звеньев нечетных порядков первым включается звено 1-го порядка.

R2

Δ∞

С

R

ФВЧ

Δ∞

R

C

ФНЧ

Δ∞

С1

R1

С2

α=1 fср=

ПФ

f1= f2= Кп=

Однако чаще всего используют фильтры четных порядков, т.к. 1-ин ОУ позволяет получить звено 2-го порядка.

Модуляция. Виды модуляции: амплитудная, частотная, фазовая. Достоинства, недостатки. Импульсные виды модуляции: амплитудно-импульсная (АИМ), кодо-импульсная (КИМ), широтно-импульсная (ШИМ), фазо-импульсная (ФИМ). Области применения. Структурная схема импульсного блока питания

Модуляция – изменение одного из параметров сигнала несущей частоты по закону модулирующего сигнала. Изменяемые параметры:

· амплитуда

· частота и фаза

· относительная ширина импульса.

Необходима для передачи нескольких независимых сообщений по одному каналу связи без взаимного влияния друг на друга.

Амплитудная модуляция

Осуществляется путем изменения одного или нескольких напряжений на электродах модулирующих приборов, в результате чего амплитуда высокочастотных колебаний изменяется по закону передаваемого смыслового сигнала.

- амплитуда ВЧ колебаний; - модулирующее напряжение; - амплитуда несущей частоты.

– амплитуда колебаний в режиме молчания; - максимальное приращение амплитуды колебаний при модуляции; m – глубина модуляции.

4,5 4,5

ω-Ω ω ω+Ω

f, кГц

U

Амплитудная модуляция применяется на длинных (ДВ), средних (СВ) и коротких волнах (КВ). Расстояние между станциями 9 кГц. Чем уже полоса занимаемых частот, тем легче при одинаковой мощности передатчика обеспечить дальность или во столько же раз уменьшить шумы.

Конденсатор пропускает только низкие частоты. На резисторе имеем демодулированный сигнал.

Достоинства: узкая полоса занимаемых частот, простота модуляции и демодуляции.

Недостатки: высокая подверженность промышленным и атмосферным помехам, т.к. информация зашифрована в амплитуде сигнала, а помехи в первую очередь влияют на амплитуду.

При однополосной модуляции используется передача только одной боковой полосы; несущая и вторая боковая полосы подавляются. Использование однополосной модуляции позволяет размещать в отведенном диапазоне удвоенное количество каналов связи и, в результате, получить общий теоретический выигрыш мощности радиопередатчика в 16 раз (практически в 10 раз). Используется для специальных видов связи SSB. При однополосной модуляции передается только часть сигнала.

Частотная и фазовая модуляция

f

U

ω

ω-Ω

ω+Ω

ω-2Ω

ω+2Ω

Видно, что чем больше амплитуда, тем больше частота.

–частота несущей; - частота модуляции; - индекс модуляции; - девиация частоты.

Разложение в ряд Фурье:

- функция Бесселя 1-го рода n-го порядка от индекса модуляции.

Для составляющих с энергией < 3% от энергии несущей в практический спектр войдут члены с n ≤ β.

Если β≤1 –– модуляция узкополосная, в практический спектр, кроме несущей, входят только 2 боковые гармоники и он имеет ту же ширину, что и спектр амплитудно-модулированных колебаний.

Если β>1 –– модуляция широкополосная.

Достоинства: высокая защищенность от помех при воздействии атмосферных и промышленных помех.

Недостатки: относительно широкая полоса занимаемых частот (≥150 кГц), относительная сложность модуляции и демодуляции.

Применение: и з-за большой помехоустойчивости линии связи основное применение имеет ЧМ. ФМ используется как промежуточный вид для получения частотной, т. н. косвенные методы ЧМ.