Задание 2. В продолжение задания 1 наблюдайте и зафиксируйте осциллограммы и спектрограммы сигналов в разных точках модулятора в следующем порядке по каналам

В продолжение задания 1 наблюдайте и зафиксируйте осциллограммы и спектрограммы сигналов в разных точках модулятора в следующем порядке по каналам:

1) на выходе w(t) регистра-делителя квадбит (7),

2) на выходе генератора (8),

3) на выходе коммутатора фаз (9),

4) на выходе полосового фильтра (ПФ) при dF = 1/T (15).

Определите ширину спектров сигналов по первым «нулям» их огибающих.

Комментарии и выводы

Модулирующие двоичные сигналы x (t), у (t), z (t) и w (t) поступают на управляющие (цифровые) входы аналогового 16-канального коммутатора. На 16 аналоговых входов коммутатора поступают гармонические колебания от генератора «Ген» с 16 разными фазами. Сочетание значений управляющих сигналов (битов в квадбите) определяет, какой из 16 аналоговых входных сигналов будет подан на выход (т. 9) коммутатора и окажется на выходе модулятора ФМ-16.

При сохранении скорости поступления битов на вход модулятора ФМ-16 длительность модулированного сигнала в 4 раза больше длительности бита в их исходной последовательности, а ширина спектра равна 0,5 от ширины спектров модулирующих сигналов, т.е. в четыре раза меньше ширины спектра обычной двукратной ФМ.

Переход от ФМ к ФМ-16 при сохранении ширины спектра модулированного сигнала приводит к увеличению скорости передачи в 4 раза.

Задание 3

Наблюдайте и зафиксируйте осциллограммы сигналов и сигнальные созвездия в разных точках модулятора в следующем порядке по каналам:

1) на выходе генератора (т. 8),

2) на выходе коммутатора фаз при использовании кода (6, 5)

(т. 9),

3) на выходе коммутатора фаз при использовании кода (7, 4)

(т. 9),

4) на выходе полосового фильтра (ПФ) при dF = 3/T (Ф = 0°)

(т. 15).

Оцените по осциллограммам пикфактор (соотношение максимального и минимального значений огибающей) сигналов на выходе ПФ и измерьте расстояния между сигнальными точками на выходе модулятора (коммутатора фаз т.10) для сравнения другими видами модуляции.

Комментарии и выводы

Сигнальное созвездие ФМ-16 содержит 16 равномерно расположенных на окружности сигнальных точек. Минимальное расстояние между ними d _ФМ-16 = 2sin(π/16) = 0,39 U _ЭФФ, что существенно меньше расстояния между сигналами двукратной ФМ d _ФМ = 2 U _ЭФФ. Таким образом, 4-кратный выигрыш в скорости (или частотной эффективности) при переходе от ФМ к ФМ-16 сопровождается энергетическим проигрышем в (2/0,39)² = 26,3 раз или 14,2 дБ.

Ограничение спектра сигналов с ФМ-16 при их прохождении через полосовой фильтр приводит к паразитной амплитудной и фазовой модуляции.