Домашнее задание. 1. Изучить основные теоретические сведения

1. Изучить основные теоретические сведения.

2. Проделать предварительно лабораторную работу в системе схемотехнического проектирования Electronics Workbench

Лабораторное задание

 

1. Собрать функциональную схему устройства. Набрать тумблерами КОДЕРА-1 любую комбинацию из единицы и четырех нулей. Исследовать сигналы на входе и выходе МОДУЛЯТОРА при АМ.

2. Исследовать сигналы на входе и выходе МОДУЛЯТОРА при всех остальных видах модуляции, кроме АМ.

3. Зарисовать спектры несущих сигналов МОДУЛЯТОРА s₀ и s₁ для всех видов модуляции.

4. Выполнить п.11 методических указаний, приведенных ниже.

 

Методические указания

1. Соединить выход КОДЕРА-1 и вход МОДУЛЯТОРА. Один из входов двулучевого осциллографа соединить со входом, а другой - с выходом МОДУЛЯТОРА.

2. Набрать тумблерами КОДЕРА-1 любую комбинацию из единицы и четырех нулей. Длительность любого символа (Т = 512 мкс) и период повторения комбинаций (Т₀=17Т) остаются постоянными.

3. Переключатель вида модуляции установить в положение АМ.

4. Подготовить ПК к работе в режиме спектроанализатора. Для наблюдения спектра исследуемый сигнал должен подаваться на гнездо " А" входа ПК, расположенное в правой части стенда.

5. Зарисовать осциллограммы сигналов на входе и выходе МОДУЛЯТОРА и рядом (на одной строке) - спектры этих же сигналов.

6. Набрав в КОДЕРЕ-1 комбинацию 01100, повторить п. 5.

7. Повторить пункт 5 для произвольной комбинации в КОДЕРЕ-1.

8. Повторить пункт 6 для остальных видов модуляции (кроме АМ). При наблюдении осциллограмм для ФМ и ОФМ обратить внимание на моменты появления скачков фазы.

9. Набрав произвольный код в КОДЕРЕ-1 и для произвольно выбранного вида модуляции повторить п.5.

10. Зарисовать спектры несущих сигналов МОДУЛЯТОРА s₀ и s₁ для всех видов модуляции.

11. В качестве источника цифрового сигнала использовать АЦП, вход которого соединить с источником низкочастотного аналогового сигнала s₄ , а выход – со входом МОДУЛЯТОРА (рис. 7.1). Установить переключатели разрядности АЦП в положение 3 (т. е. каждый отсчёт сигнала кодируется в АЦП тремя двоичными символами).

12. Зарисовать в одном масштабе времени (длительность развёртки осциллографа около 120 мс, внешняя синхронизация от гнезда С2) следующие осциллограммы:

· аналоговый сигнал s₄;

· дискретизированный сигнал s₄(kΔ t) (с нижнего гнезда АЦП);

· цифровой сигнал с выхода АЦП (так называемый ИКМ - сигнал);

· модулированный сигнал (вид модуляции – АМ).

13.Зарисовать спектры сигналов:

· аналогового сигнала s₄;

· ИКМ – сигнала;

· модулированного сигнала (АМ).

 

Содержание отчета

 

1. Структурная схема измерений.

2. Осциллограммы и спектрограммы по всем пунктам 5-12.

3. Анализ результатов и выводы.

Контрольные вопросы

 

1. Как рассчитать спектр периодического сигнала?

2. Изобразите спектр одиночного прямоугольного импульса. Как он изменится при увеличении длительности импульса?

3. От чего зависит огибающая спектра периодически повторяющегося прямоугольного импульса?

4. Как рассчитать спектр кодовой комбинации 10110, повторяющейся с периодом Т₀. В чем идея такого расчета?

5. Изобразите модулированный сигнал (с одним из видов модуляции) при подаче на вход модулятора цифрового сигнала 01101.

6. В чем отличие спектров модулирующих и модулированных сигналов (на примере одного из видов модуляции)?

7. Как изменится спектр модулированного сигнала при изменении несущей частоты на 1 кГц?

8. Как изменится спектр амплитуд модулированного сигнала, если вместо периодического модулирующего сигнала подать случайный цифровой сигнал?

9. Как можно определить спектр случайного сигнала?

10. В чем отличие спектра амплитуд от спектральной плотности амплитуд?

11. Что такое спектральная плотность мощности?

12. Что такое энергетический спектр сигнала?

13. Как связана спектральная плотность мощности с функцией автокорреляции сигнала? Какие ограничения при этом накладываются на сигнал?

14. Какой вид имеют спектры мощности модулирующих и модулированных сигналов для синхронного телеграфного сигнала? (Рассмотреть один из видов модуляции)?

15. В чем отличие ФМ и ОФМ сигналов?

16. Что такое импульсно – кодовая модуляция (ИКМ)?

17. Какую функцию выполняет аналого-цифровой преобразователь?

18. Как связана ширина спектра модулированного сигнала и ширина спектра исходного низкочастотного сигнала при цифровой передаче?

Рекомендуемая литература

1. Астрецов Д.В, Вострецова Е.В. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ В ПРИМЕРАХ И ЗАДАЧАХ: Учебно-методическое пособие /Д.В. Астрецов, Е.В. Вострецова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГУ-УПИ, 2006.-С.20-30.

2. Карлащук В.И., Карлащук С.В. Электронная лаборатория на IBM PC. Том 1. Моделирование элементов аналоговых систем. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. – С.85-180 с.

3. Теория электрической связи: Учебник для вузов/ под ред.

Д.Д. Кловского. – М.: Радио и связь, 1998. – С. 44-49.

Лабораторная работа №8