Краткие теоретические сведения
ВВЕДЕНИЕ
Объектом передачи или преобразования в любой информационной системе является сообщение, несущее в себе какую-либо информацию. В одних системах источником и потребителем информации является человек (например, в телефонии и телеграфии), в других (например, в информационных системах) различного рода технические средства и устройства, вычислительные машины и т.п. Сообщение может быть непрерывным (речь, температура) или дискретным (письменный текст, цифровые данные).
Для передачи сообщений необходимо воспользоваться каким-либо физическим процессом, являющимся переносчиком информации. Процесс, состоящий в изменении одного или нескольких параметров переносчика в соответствии с передаваемым сообщением, называется модуляцией. При этом частота переносчика сообщения должна быть существенно выше максимальной частоты в спектре сигнала сообщения. В результате модуляции спектр сигнала сообщения переносится из области низких частот в область высоких частот.
Наиболее распространены гармонический и импульсный электрические переносчики. Гармонические сигналы используются как сигналы питания тензорезисторных датчиков в измерительных системах (например, 8АНЧ-23). При разбалансе моста под действием сигнала сообщения происходит амплитудная модуляция гармонического переносчика. В многоканальных измерительных системах с частотным разделением каналов гармонические сигналы используются в качестве сигналов поднесущих частот, обеспечивающих перенос спектров сигналов каждого сообщения в свою, отведенную для этого сообщения, область на оси частот.
|
|
|
Сообщения представляют собой некоторые случайные процессы, поэтому сигналы, получающиеся в результате модуляции, также являются случайными, и для отыскания характеристик модулированных сигналов следует использовать методы теории случайных процессов. Однако в подавляющем большинстве случаев более наглядное представление о свойствах модулированных сигналов можно получить, предположив, что модуляция производится некоторыми детерминированными сигналами, такими как гармоническое колебание или периодическая последовательность импульсов известной формы. Эти сигналы можно рассматривать как отдельные реализации из ансамбля возможных сообщений. В таком случае математическое описание модулированного сигнала упрощается.
Одно из эффективных средств математического описания сигналов – спектральное представление. Основой спектрального анализа сигналов является представление функции времени в виде ряда или интеграла Фурье. Представить периодический сигнал рядом Фурье – значит найти амплитуды и начальные фазы всех его гармонических составляющих. Совокупность амплитуд называют спектром амплитуд сигнала, а совокупность начальных фаз – спектром фаз. Во многих случаях ограничиваются только спектром амплитуд, который обычно для краткости называется просто спектром, а иногда частотным спектром. Спектр амплитуд приводится в координатах «амплитуда» и «частота». Каждой гармонической составляющей в этом случае будет соответствовать точка на плоскости. Для большей наглядности при графическом представлении обычно на ось частот из каждой точки опускают перпендикуляр, который будет изображать так называемую спектральную линию. Гармонические составляющие сигнала в координатах «амплитуда» и «частота» образуют спектрограмму.
|
|
|
Модуляция переносчика информации сообщением, представляющим собой гармоническое колебание 
, называется тональной. Рассматривая дискретную модуляцию (или манипуляцию), в качестве типичного детерминированного сообщения удобно применять периодическую последовательность прямоугольных импульсов. Помимо математической простоты этот выбор оправдан тем, что такое сообщение обычно используется при испытании и наладке систем передачи и преобразования информации на практике.
|
|
|
При передаче сообщения на большие расстояния по проводным и радиоканалам переносчиком является гармоническое колебание высокой частоты
. (1)
Параметры этого колебания – амплитуда 
, частота 
и фаза 
. Каждый из этих параметров можно модулировать и получить соответственно амплитудную модуляцию (АМ), частотную модуляцию (ЧМ) и фазовую модуляцию (ФМ), а также смешанную модуляцию [1,2]. При этом соответствующий параметр переносчика имеет приращение, пропорциональное передаваемому сообщению 
. Так,
при АМ 
при ЧМ 
(2) при ФМ 
Как модуляция частоты , так и фазы 
приводит к изменению мгновенной фазы 
. Поэтому оба вида модуляции из методических соображений можно объединить одним названием – угловая модуляция.
Если сообщение закодировано двоичным кодом, то модулируемый параметр принимает только два значения: одно будет соответствовать передаче символа «1», другое – передача символа «0». В этом случае модуляцию называют манипуляцией.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
«Амплитудная модуляция гармонического переносчика»
|
|
|
Цель работы
Исследование модулированных сигналов гармонического переносчика и их спектров при различных модулирующих воздействиях на амплитуду гармонического переносчика
Краткие теоретические сведения
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 193; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!