тор. Теория электрической связи (37). Теория электрической связи (37)
 Скачать 2.07 Mb.
|
|
23. Сигналы с частотной и фазовой модуляцией Так как частота и фаза колебаний (гармонических) связаны между собой через производную и интеграл, т.е. при изменении частоты изменяется фаза или при изменении фазы изменяется частота, то ЧМ и ФМ сигнал являются сигналами с угловой модуляцией.      
(3) аналитическое выражение для ЧМ сигнала - девиация частоты, т.е. максимальное отклонение частоты в одну сторону.  ФМ для передачи аналоговых (непрерывных сообщений) не используется, т.к. при этом не эффективно используется выделенный диапазон частот. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СИГНАЛА С ЧМ Получения ЧМ сигнала с помощью варикапа  Часто в качестве управляемых реактивных элементов используют реактивный транзистор. Чтобы определить режим и качество работы реактивного транзистора, пользуются модуляционной характеристикой БМ. Для получения ЧМ колебания нужно изменить частоту по закону модулирующего колебания. При подключении варикапа параллельно колебательному контуру будет меняться емкость колебательного контура. Емкость Сз служит для протекания переменной составляющей и для непротекания постоянной составляющей. Емкостное сопротивление варикапа будет малой для переменной составляющей. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФМ СИГНАЛА Получения ФМ сигнала при помощи управляемого реактивного элемента  Получения ФМ сигнала из AM сигнала    24. Преобразователи частоты Преобразование частоты - перенос спектра входного сигнала из одного диапазона частот в другой, не изменяя соотношений между его спектральными составляющими. Преобразование частоты возможно в НЭЦ и ПЭЦ.  25. Детектирование Детектирование - это процесс, обратный модуляции, в результате которого из ВЧ модулированного колебания выделяется закон изменения информационного параметра.  Основной характеристикой детекторов является их детекторная характеристика. Для АД (амплитудный детектор): UΩ = I0 Rn  Рассмотрим детектирование AM сигнала:  Основное условие выбора нагрузки:   В зависимости от уровня входного модулированного сигнала различают два режима работы амплитудных детекторов.  При слабых сигналах (меньше 0,1 - 0,2В) используется начальный участок ВАХ диода. Так же рассмотрим режим работы амплитудного детектора при сильном сигнале U вх 0,2В Rn » Rnp  26. Синхронное детектирование При синхронном детекторе используется параметрический элемент.    При помощи СД можно детектировать сигналы с одной и той же частотой несущей и различной начальной фазой.  27. Детектирование сигнала с ОБП и ДБП при помощи СД      СД обладает свойством частотной избирательностью, т.е. способностью выделить полезный сигнал из суммы полезного сигнала и мешающего.  28. Детектирование сигнала с ФМ       29. Детектирование сигнала с ЧМ АД – амплитудный детектор ПД – пиковый детектор  ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР С ОДИНОЧНЫМ РАССТРОЕННЫМ КОНТУРОМ Работает по принципу преобразователя ЧМ сигнала в AM, с дальнейшим детектированием при помощи АД.   Если будет изменяться расстройка колебательного контура, это приведет к изменению колебательного контура эквивалентного входного сопротивления колебательного контура, следовательно будет изменен Uк(ω)=I∙Zк(ω) ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР С ДВУМЯ ВЗАИМНО РАССТРОЕННЫМИ КОНТУРАМИ  Недостатки: 1. Наличие катушек индуктивности. 2. Все три катушки настраиваются на разные частоты. ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР С ДВУМЯ ВЗАИМНО НАСТРОЕННЫМИ КОНТУРАМИ  Работает по принципу преобразователя ЧМ сигнала в ФМ сигнал.    30. Квадратурный ЧД    ЧД КАК СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ. Работает по принципу преобразователя ЧМ сигнала в последовательность импульсов с постоянной амплитудой и шириной, и с частотой повторений равной частоте входного модулированного сигнала.  ГАРМОНИЧЕСКИЙ ЧД (ГЧД). ЧМ преобразуется в ФМ сигнал, дальнейшее детектирование при помощи пикового детектора, при этом полезно используется токи первой и второй гармоника входного сигнала.  31. Сигнал и помеха как случайный процесс 1. Сигнал делится на: непрерывный, и дискретный. 2. Сигналы: сложные и простые. 3. Сигналы: детерминированные и случайные.  Наибольшими общими характеристиками случайных процессов являются интегральный, дифференциальный законы распределения. Законы распределения делятся на одномерные и двумерные. Одномерный интегральный закон распределения     плотность вероятности  Наиболее полными характеристиками случайных процессов являются его п - мерный интегральный и дифференциальный закон распределений. Наиболее часто для оценки случайных процессов пользуются: 1. Математическим ожиданием, усредненным по времени и по множествам (ансамблем) М(х). 2. Функция корреляции делится на: 1. Функцию автокорреляции. 2. Функцию взаимной корреляции. Функция автокорреляции.   Функция взаимной корреляции.  Все случайные процессы делятся на стационарные и нестационарные. Под стационарным процессом в широком смысле понимают такой процесс, n мерный закон распределения которого на зависит от начала отсчета времени. Стационарный случайный процесс в узком смысле - это такой процесс, математическое ожидание и дисперсия которого не зависит от начала отсчета времени. А функция корреляции Вхх (τ) также не зависит от отдельных значений t1 иt2, а зависит от разности t2 –t1= τ. Не стационарный процесс - такой процесс, в котором функция корреляции, дисперсия, математическое ожидание зависят от начала отсчета времени. Коэффициент автокорреляции:  Коэффициент взаимной корреляции:  Стационарные случайные процессы обладают свойством эргодичности.       32. Свойства функции корреляции 1. Функция корреляции - четная функция. В(τ) =В(-τ) 2. Вхх (τ) =σ2, где σ2- дисперсия случайного процесса. 3. Вхх(τ)≥Вхх(τ) 4. Если Rxx (τ) = 1 при τ = 0, тогда Rxx (τ) = 0 при τ ≠ 0, то такой процесс называется чисто случайным процессом. 5. Если стационарный случайный процесс не содержит регулярной составляющей, то его функция корреляции Вхх (τ) →а2. 6. Если стационарный случайный процесс содержит регулярную составляющую Вхх (τ) →а2, где а2 - квадрат амплитуды регулярно составляющей. 7. Функция автокорреляции периодического процесса также является периодической с тем же периодом, что и сам процесс. Вху периодический процесс не зависит от его начальной фазы. ИНТЕРВАЛ КОРРЕЛЯЦИИ Для стационарных случайных процессов можно указать такой промежуток времени Δτ, что как только Δτ > τ, то его отдельные значения становятся независимыми. Этот промежуток времени Δτ, в пределах которого существует взаимосвязь между отельными значениями случайного процесса, называется интервалом корреляции. Δτ - определяется шириной основания прямоугольника с единичной высотой, площадь которого равно площади, ограниченной кривой Вхх.  РАЗЛОЖЕНИЕ СИГНАЛОВ НА ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ. Реальные сигналы носят случайные характер и имеют сложную форму   1. Элементарные сигналы должны быть взаимно независимыми, и будучи умноженными на ак, мы должны получить S(t). 2. Значения весовых коэффициентов ак не должны зависеть от количества элементных составляющих.  Этим двум требованиям отвечает ортогональная функция.   |
