Метода Р.5А. Метода Р. Методические указания к лабораторной работе Р. 5А анализ спектра и измерение параметров модуляции и нелинейных искажений сигналов для студентов радиотехнических
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники Кафедра метрологии и стандартизации Методические указания к лабораторной работе Р.5А Анализ спектра и измерение параметров модуляции и нелинейных искажений сигналов для студентов радиотехнических специальностей Минск 1992 УДК 621.317.39Методические указания к лабораторной работе Р.5А «Анализ спектра и измерение параметров модуляции и нелинейных искажений сигналов» для студентов радиотехнических специальностей содержат цель работы, краткие сведения из теории, описания лабораторных макетов и приборов, используемых при выполнении лабораторной работы, лабораторное задание и рекомендации по его выполнению, а также указания по оформлению отчета, контрольные вопросы и списки рекомендуемой литературы. В них рассмотрены методы и приборы для анализа спектра и измерения параметров модуляции и нелинейных искажений сигналов, методики практического измерения этих параметров и использования соответствующих измерительных приборов. Ил.13, табл. 10, список лит. – 6 назв. Составитель: В.Т. Ревин © Ревин В.Т., 1992 1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ 1.1 Изучение методов анализа спектра и нелинейных искажений сигналов. 1.2 Изучение методов измерения параметров модулированных сигналов. 1.3 Изучение устройства и принципа действия измерительных приборов СК4-58, СКЗ-43, С6-5, Г4-107 и приобретение практических навыков работы с ними. 2 КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ В радиотехнике, электронике, технике связи и других областях науки и техники анализ формы, спектра и нелинейных искажений электрических сигналов позволяет получить информацию о качестве радиоустройств, линий связи, технологических процессов и т.д. Для проведения такого анализа и измерения параметров спектра, модуляции и искажений электрических сигналов используются приборы подгруппы С (С2 и С3 – измерители параметров модуляции; С4 – анализаторы спектра; С6 – измерители нелинейных искажений сигналов). Анализ спектра сигналовВ основе спектральных методов анализа лежит преобразование Фурье для временной функции, описывающей исследуемый сигнал. Преобразование Фурье позволяет представить сложный процесс множеством гармонических составляющих, описываемых рядом  где –  – амплитудный спектр. – фазовый спектр сигнала.Однако в большинстве случаев достаточно иметь информацию только об амплитуде и частоте составляющих спектра сигналов, а фазовый спектр не представляет интереса. Из известных методов анализа спектра сигналов (метод фильтрации, дисперсионно-временной и рециркуляционный методы) в серийно выпускаемых промышленностью анализаторах спектра чаще всего реализуется метод фильтрации. Сущность метода заключается в применении для выделения и анализа составляющих спектра селективных фильтров с узкой полосой пропускания. Наибольшее распространение получили фильтровые анализаторы спектра последовательного действия, позволяющие исследовать периодические и другие виды сигналов, спектры которых практически не изменяются во время измерения. Упрощенная структурная схема такого анализатора представлена на рисунке 1.   Рисунок 1Генератор развертки вырабатывает пилообразное напряжение, которое воздействует на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ, вызывая, отклонение луча по оси I. Кроме того, то же напряжение поступает на управляющий перестройкой частоты элемент частотно-модулированного генератора (ЧМ генератора), вызывая тем самым линейное изменение во времени частоты его колебаний. Постоянное по амплитуде напряжение ЧМ генератора вместе с исследуемым сигналом подается на преобразователь частоты, выходной сигнал которого будет содержать составляющую разностной частоты исследуемого сигнала и ЧМ генератора с амплитудой, пропорциональной спектральной составляющей исследуемого сигнала. Эта составляющая выделяется усилителем промежуточной частоты, содержащим узкополосный полосовой фильтр. При перестройке частоты ЧМ генератора спектральные составляющие исследуемого сигнала будут последовательно преобразовываться на фиксированную промежуточную частоту и наделяться полосовым фильтром с последующим квадратичным, детектированием и подачей после усиления на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ. Для отсчета частот спектральных составляющих необходимо знать масштаб по оси I, определяемый как приращение частоты ЧМ генератора, отнесенное к смещению луча по оси абсцисс. В анализаторах спектра ось частот калибруется с помощью частотных меток или с помощью маркера. В простейшем случае для создания мотки маркере используется генератор гармонического напряжения, частота которого устанавливается оператором и вчитывается со шкалы генератора. Это напряжение поступает на вход анализатора и вызывает выброс на экране ЗЛТ – частотную метку. Совмещая метку с соответствующими, спектральными составляющими, можно измерять частоты последних. Амплитуду спектральных составляющих можно измерять по масштабной сетке, помещенной перед экраном анализатора, или по шкале аттенюатора анализатора спектра. Методика измерения амплитуды подробно рассмотрена в литературе [1-4]. |