Лaткoв A., Бapaнoвa Е., Гapтель И. Teopия инфopмaции: Mетодические

Подождите немного. Документ загружается.

лAБOPAтOPHAЯ

PAБOтA Ng

3..cигналЬI,,

3.1.

цЕЛЬ

сOдЕP)I{AIIиЕ PAБOTьI

I.{ельto

paбoтьr

ЯBЛЯеTcЯ

зaкpeпЛeние

знaниil пo

aн€ulиЗy

спeктpa

кaк

пepиo-

.цичеcкoгo'

тaк и llепrpиoдическoгo

сигtIЕlJIoв. Paбoтa вьIпoлtоlется

двi

этaпa. Ha

пrpBoМ

этaIIе стy.цrнтьI

из вpr[\,Iеннoгo

пpeДстaBIIeНИЯ

сигналa пoJrrraют

чaстoтI{oe

IIpедстaвлениr'

т. е. I1o

paссчитaннЬIМ

знaчеIlиям

aнЕUIитически зa,цaннoй

фyнкции

зaдaннoгo

сигнaJIa пoлyЧaЮт

спrктp.

Ha втopoм

этaпe

иЗ чaстoтЦoгo

пprдстaBлениЯ

сигI{aлa

IIoл)ДIaют

егo BрeМeннoе

пpе.цстaвлеI{I,Iе' т. e., ввoдя

paссчитaн}IьIe

гapMo-

I'I1КI[

NIЯ

зaдal{нoгo

сигI{€Uтa'

пoJryчaloт вpеМrннoе

пprдстaBлrниe оигнaлa.

B пpoЦессе

paбoтьr

стy,цеtIтьI вьIпoлIUIIот

pасчrт

знaчений

фyнкuии

сигнaпa и

пoстpoeниe

гpaфикa

flr)

flnМ),

a тaкя(е

рaсчитьIвtlloт

гapмoники

зa.цaннoгo

ваpи-

aнтa сигI{aлa

и BьIпoлIUIIoт

пoстpoеllие eгo

сIIектpa.

3.2. TЕOPЕTиЧЕскAЯ

ЧAсТЬ

3.2.1.

OснoвIlьIе пoнятия

и oпреДелеtlия

Cuzнал

физиvеский

пpoцecс,

paспpoстpaняroщийся

пpoстparrстBе

и Bpe.

меЕIи' пaрaметpЬI

кoтopoгo

спoоoбньr oтoбpaясaть

(сoлеpя<aть)

сooбщение.

Tеopия

сигI{aпoB

и пеpe,цaчи инфopмauии

I4зучaeT пpoцrссьI

фopмиpoвaния,

Ilaкoплeния,

сбopа,

измеpения,

пеpеpaбoтки и пpеoбрilзoвaЕIv|Я, хparrelяvI1

пepе.цaчи

пpиеМa инфopмaции,

т. e. все

пpoцeссьI, кoтopЬIе иМеIoт Мeстo

пpи

пеpeдaче

инфopмaции

I{a

pacстoяние

пo oIIрeделеI{I{ьIM

физивеским

сpе.цaМ

(линиям

связи)

пoмoщьIo

элrктpичеcких

сигt{(шoв.

pис.3.1

пpeдстaвленa

сxеMa класоификaции сигtlilпoв.

Irе1luodavеcкuлt,::":::::::"":::''#::ff

,"BьIп.лIUIетсяyсЛoBиe:

(t)=

+tT)' гдe t - лroбoе

целoе

числo, Z_ периoд, являroщийся

кol{ечtlЬIМ

oтpезкol\,t вpeмrни' кoтopьtй

tI€BЬIBaIoт пеpиoдoм

Дискpeтнoсти.

Известнo, чтo

лtoбoй пеpиo.цичeский сигнaл слoяснoй

фopмьrfll)

мorкет

бьIть

IIpeдстaBлeн

B видr

сyмМЬI гapМoничeскиx кoлeбaний с

чaстoтaми,

кpaтньrl\,tи

чaстoт€

lloвтopeния этoгo сигt{.шa.

Эги кoлебaния нaзьtвaloT

zap''oнaкoJ||u

спекn7-

pа

cuzllаJtа' тaким

oбpaзoМ,' cneк,nP

гpaфик, пoк€х}ьIBaющий, кaк

aмпJII,rЦ/.цЬI

гapМoник

paспрe.цeлrньI

пo

чaстoтalи.

Taкoe

рaтloясеЕIиe

Ilpe.цстaвляется B видe

pя.цa

Фypьe

=lg+iQ,"o,na,

+bnsinnd2t),

n=l

где

/(r)

пepиoдИЧecКl4i4

сигнaл;

2п

',=т

кpyгoв€Ut чaстoтa;

=tz_tt

-пеpиo.ц;

- Hol\,tеpa гapN,toник:

rttаt

пoстoяннaя сoстaBляюIцaЯ спекТPa;

2 Tr"

2't

o,=;J

G\.сosn0tdt|

кoэффиuиeнтьI

pядa

Фypье,

,),|

aмгIJIитyДьI гapMoник сигнUIa;

b,=iJ

G).sinnfuш

,i,

1|а2,

+ Ь|

мoryль n.й гapмoники спrlсpa.

Cкваeкнo cm ь cItaIIаJ.lа oпpeдeляeтся слеДyroщиIt4 oбpaзoм:

-_____---т

(3.i)

(З.2)

(з'з)

(з.4)

(з.5)

(3.6)

(3.7)

а=-'

гДе

т0

_длI,rгельHoстЬ

сигIIaJIa.

Функцaя являeтся чemнoЙ,

есЛи

вЬIпoлIl,lется слe.цyющeе оooтt{oIIIеI{иe:

f(-t)=/(r),тoгдa

Ц=on=|f(t)'cosn{\tdt'

т.е.вспrктpепpисyгстByЮткoсиt{y-

сol4дЬr.

BcrгуlaeнeuemнoЙфункцuш|

(_t)=_f

(t)'тoгдa

=b,=I

o).sinndltdt,

т. е. B спeктpе пpисyтств}'Iоттoлькo

оиHyоoидьI.

,{ля

пpeдстaвлrf{ия

спeктpa ЕeпеpиoДичeскoгo cиrнмa

f(t)

испoльзyется

oб-

paтнoe

пpeoбpaзoвaниe Фypье

'*-

f Ф=!_ t

r(i')"j-a',

2п!-

где изoбpalкeнI,tе пpяIr{oгo

пpeoбpaзoвaния Фypьe

Т",'.

F(jto\=

lfQ)r-i*ar,

фyнкuия

спектpaльнoй IUIoтнoсти

F(a)

=lr<itll.

Испoльзyя

I|oI|ЯTItя

четнoй

нечетнoй

фyнкции,

пoлyЧaем:

(_t)

(t),

11).

cosаlt

dt,

(-t)

(t),

F(Ф

(t).

sinat

dt.

;

Сneкmp

нenеpшoduvеcкozo

cuzltа,Ilа

ЧМgaбeскoнечнoгo

мIlo)I(ествa

гapмo-

ническиx-сигIl.lJIoв

с кol,tIIJIeксHьIми

Знaчe*w|^а|1:lмплptтyД

.up'o,,,*.....

{::ж::":::',:"::::,:::у!:cu?t'аJla_'";;;;;;,;кoтopoйpaс-

:::ж;.-":#,мoникиcaMfl

xlp|туДa'nи,превьIIIIaЮ*"";;;;";;;;;;й:;;;.

3.2.2.

ОбoбщенньIй

кpитеpий

вьrбopa

пoлoсьt

llporryскalrия

кaнaлa

l) Кpитеpий

сoxpalrеI{ия

фopмьr

сигt{aлa:

i,,

есЛи,

нaпpимep,

тo

aМплиryдьI

гapмol{ик,

сoстaвJUIIощи

Lovo

А1'

дoJDкI{ъI

бьlть

пepедaньI

пoлoсе

кaнarra

A.F.*.

P..''.

КpитepтаЙ

сoхpaнеI{ия

мoщtloсти

*",*oд"

кaнaлa (бeз

yнетa

зaryxaния):

Ё,,

eсли'

нaцpиМеp'

I//=o.9.,

тo

неoбхoдиМo

IIерeдaтЬ

нe

мeнee

90Vо

oт

вхoднoй

мoщнoсти,

т.

е.

Ilередaть-стoлЬкo

гapмotlик,

uтoбьl

сyммapнrul

мoщнoстЬ

нa

вьrxoде

кaнaлa

бьшa

не

мeнee9ovo

oт

вxoднoй

Мoщнoсти.

Кpитеpий

coxрaнения

Мoщнoсти,

yчитьIвaющий

зaryxaниe

к.rнaлe:

эь.

tOlsff

лpI4

зaДaiнvI:l|

зaтухa|1Ия

oTypoвIUI

вxoднoгo

сигI{aлa

мoщHoсть

сигI{aлa

I{a

вЬIxoде

кaнЕUIa

)пrетoм

зaтyхal{ия

paвнa

P"*

P",(1_

o-),

Кpитеpий'

yrитьIвarощllЙ:яaличиe

ап"циTиBl{oгo

tцyмa

кal{€lле:

х(t)

(t)

р(l)

вьIxo.цнoЙ

сигнaл,

rдe

рQ)

aцдитивнЬIй

цryrи.

Тaк,

нaпримеp,

если

зa.цaнo

cpеДнее

зIIaчeние

aддитивнoгo

lлумa

ioТ)=0.08иo,

тo

МoжEo

скaзaтЬ'

чтo

Iцyм

i,(t)6улeт

пoдaBЛятЬ

гapМol{икl{,

aМпJl}rryдa

кoтopЬIx

мrньIцe

0.08и9'

Bьrбиpaoгся

noлocа

nponусI<аIluя

KaнаI.a

(A-Е'*)

тaким

oбpaзoм,

чтoбьr

oнa

yдoBJIетBopяЛa

BсеI\,l

BЬIlЦeпepeЧислeнньlм

кpитepи,Iм

(кoмпpoмисЬнoе

ferпение;.

Мaксимa.пьнaя

теoрe'иЧrск€Ur

скoрoсть'еpЁдauи.цвoичIlЬIх

сигtl€uloв

пo

кaнaпy

oп.

pедеJUtrтсЯ

сле.щДoщим

oбpaзoм:

нoе

знaчеIIие.

B*=2ЬF*|og,m*.

3.2.3.

Мoлyляции.

OснoвнЬtr

пoнятI{я

BиДЬt

(3.8)

Bслeдствиe

знaчитeльIloгo

зilтyxa*{ия

сигнaлa

кaнilIe

Дпя

пepe.цaчи

нa

paс-

cтoяtlия

пpихoдится

испoльзoвaтЬ

дoстaтoчнo

мoщI{ьIе

сII.циa,IЬньIе

.".'-"i"J,l,-

BaeмьIе

..пepеIloсчикaМи''.

Пеpед

тrМ

кaк

пеpeдaть

сигI{.ш

егo

нaДo

.цoстaтoчнoй

меpе yсиJIrгь'

пpoизвeсти

нrкoтopьIe

пpeoбрaзoвaния,

vтoбьl

пoлyчaтель

сMoг

вьI.

.целить

(детeкгиpoвaть)

пoлезньrй

сигI{:ur

из oбщегo

фoнa

элекгpoМilгнцTl{ьrx

кoле-

бaниЙ

сpeдьl.

Modуляцuя

cuzl'аJ'а

пpoцесс

измеЕeния

llapaМeтpoв

пеprlloсчикa

сигнaлa

cooтBетстBии

aмIlлиryдoй

пoлезнoгo

c|4ГHaЛa.

Мехaнизм Мo.Цyляции

оигн:lлoв

пpeдстaBлel{

нa

pиc.

З.2.

Puс'

3'2. Cхема

мехаttuзма

лtodуляцuu

сull!сIлoв

(амnлumуdнoй

vаcmomнoй)

Hеcущaя

гapмoничrский

сигна.гt

oпpеделeннoЙ

чagтoтьI a6

с низким

кoэф-

фиЦиeкгoм

зaтyxa}rl,lя

Дlrя Даннoй

сprдьI

пеpедaчи,

t\{o.цyлиpyемьIй

пoлезrrьIМ

сипla.

лoм.

oснoвньIМи

сигIltlJlttlt,lи

пеpeнoсчикaми

яBляЮтся

гapмoнические

сигн€lльI,

кoтopьIе

мoя(нo

пpeдст€rвить

в oбщем

виде:

un|)

uosin(oot +

(pl

где

uo_ atrlПЛ'lтуДai

чaстoтa;

h-фLзa.

Paзличaloт

слrдyющиr

видьI

Мoдyляции:

aмIUIитyдI{.Ul;

чaстoп{ilя:

фaзoвaя;

фaзopaзнoстн

aя

(или

oтнoсительнaя);

- кoдoиМIlyЛЬсIrilI.

3.2.

3. I. Алплumуdная

мodушцuя

paдиoвещaнии

.цJIинIlo-

и срeдI{еBoлнoвoм

диaпaзoнe

paдиoвoлIr

IIIиpoкo

испoлЬЗyeтся

tlмtIлитy/цЦ.UI

МoryJUlцlUI

сигнaJIa.

Ha вхoд

мoдyJulтopa

пoд€|Ioтcя

oпop-

ньrй

сигнал

и llepеДaвaeмый (мo.lglлиpyющий),

a нa вьIхoдe

пoлrraем

сl\{o,ryлиpo-

вaнньtй,

пoлoя(ителЬI{aя

oгибaющaя

кoтopoгo

и есть

исxoдньlй

сигна.лl.

oбщeм

виде

tlt\,lllлитyдI{o-мoдyлиpoвaнныЙ

сигI{€lл

l\,lo)ltнo прeдстaвrгЬ:

u*,(t)

uof|+

mхQ)]sin(сllot

+ rp]

гДе

слубинa

мoдyляцlrи

или кoэффициент

мol[yляции;

х(l)

пoлeзньrй

мo.целиpyющий

сигнaл.

{ля

кoppeктнoгo

пpеoбpaзoвaния

нeoбхo.цимo,

vтoбьt нeсyЩaя

яaстoтa

бьша'

пo

кpaйней

Мeре'

двa

paзa

вьIqIе,

чeм Bepх}tяя

гpaницa

пoлoсЬI l\doдyлиpyющегo

с|lГНaЛa

(см.

pис.

3.3).

2З

несущaя

oтpицaтеЛьllzUI

oгибaющaJl

P u c, 3,

Гp

афuк алаплumуd нo

лtoёу,aup

o в Ф

u ro z o сu 2l | шl a

Cпекгp aМпЛитyднo.MoдyлиpoBalrнoгo

сигtIaJIa внеrцне сoвпaдaeт

сo

спектpoм

N4o.цyЛиpyющегo

оигItaлa, нo

сиММeтpичен oтt{oсителЬнo чaстoтьI

фyHкции

tlеpe-

I{oсчикa

ф.

Гpaфик

Мoдyлиpyющегo

сигнaпa пpедстaвлен

I{a

pис.3.4.

Cпeктp

l\4o.цyлиpoBaннoгo

сиг}laпa

дЛя

скв.DкI{oсти

а=2, гrrylиrlьI Iиo.цyJUlции m=|

И aмIIJlи-

туДЬ|

пpедстaвлeн

нa

pис.

3.5.

Puс.

3'4. Гpафuк лlodулupуtoщеzo cuzItаJIа

-1 -

2тo to

11зf

2тo тo 2тo

Puc.

3.5' Сnекmp мodулupoвalr'юzo сuzнаJtсt

.Цля

вьI.целения иЗ сIrеKгpa

aмплитyдI{o-NroдyлиpoBaнrroгo

сигнaЛa l{еoбхoДиМa

пoлoсa

кaнaлa' oбeопeчиBaющeгo пеpeдaчy

бoкoвьIх сocтaBJUIIoщих

спeктpa

оигнa.

лa.

oнa

дoJDкнa

бьtть

paвнa

кaк MиtlиМyм

y.Цвoеннoй

чaстoтe МoдyлиpyющеГo

оигнaлa:

ДF*o"

=2fo=

'hля

а=2).

Taким

oбpaзoм, пoлoсa кaнaлa

дoJDкнa

быть в.цвa

р.rзa

бoльпre

чaотoтЬr

пoлезнoгo

cvIГНaлa

(или paвняться

y.Цвoeннoй

чaстoтr пеpвoй гapмoники).

.{ля

paциoнaльнoгo

испoлЬзoвaния пepедaющeгo

oбopy.Цoвaния

oднy из бoкoвьtх

пoлoс

спeктpa пepe.

дaBaeмoгo

сигttшIa пoдaвляtoт. Пpи испoльзoвaнии

pшньIх чaстoт

oпoptloгo

сигI{a-

Ёцi'.u*

лa

Moxt{o

o.цIroBpеMrl{rro

пrpe.цaвaть

нeскoЛькo

t{езaвисип{ЬIx

сигtltlлoB,

тoлЬкo

Irеoбxoдимo сoблIocги

yсЛoвиe

нeтIrpесrче}Iия

пoЛoс

смol(yлиpoвaнкьIx

сигнaлoB.

,{aнньlй

спoсoб

мoдЦ/ляции

дoвoльнo

пpoст B

peaлИзaЦИИ' нo зaтo

мeнее

yстoйнив

пoмrxaМ,

не)кели

дpyгиe

мeтoдьI,

paссмaтpиBaемьrе ни}(e.

Пoмехoнеyстoйчивoсть

oбъясняeтся

oтнoсителЬtlo

yзкoй

пoлoсoй

мo.Цyлиpoвal{}Ioгo

сигн€Ura

(всегo

двa

paзa

Iпиpе' чем

иохo,цrroгo).

Tем

t{е меtlее' этo

oбстoятеЛЬствo

пoзBoJUrет

испoльзo-

вaтЬ aмплиTудI{yю

Мo.цyЛяциro

B низкo-

и сpе.цнечaотoтньrх

диalтaзol{aх

Элeктpo-

Мaгнитнoгo

спeктpa

paдиoBrщaнИИ

|''

paДИocBЯЗ|4.

3.2'

3.2.

Фазoвая

lиodуляцuя

Фaзoвaя

мo.цyляция

мo,цyЛяция,

кoтopoй

пpи изМеItении

oт

..t{yJlя,'

..единицe''

и oт

..единицьI''

..нyлЮ,'

фaзa

синyсoид.UIЬI{oй

lrесyщей

изMеняется нa

i80 гpaлyсoв.

B зaвисимoоти oт

знaче}lиЯ tlмплиryдьI

BxoдIIoгo

сигIlaлa

пpoисхoдит

сдBиг

ф.rзьI

rrесyщегo сигIlaпa

пpI,I rгo

неизмеttнЬIx

aмшлитyдr

и чaстoте' Пpимеp

фaзoмoлyлиpoвaннoгo

сигнtЦa

пpиBедеIr нa

pис.

3.6.

Puc. 3. 6.

Фазoлtoёулupoванный

cuzнал

B oбщем

видe

фaзoмo.ryлиpoвaнньtЙ

сигнzш ll,loтGlo

пpе.цстaBить:

и."

(l)

иo sin

{aot

+|сpo

+ ь9@]}

где A(r)

меняется пo з€tкoнy

Ьrflt)= 77уe1s1.

l/1

oтtloситеЛьнor

измrнeние

фaзЬI;

л(r)

пoлезньIй

мo,ryлиpyющий сигнaп.

Спекгp

тaкoгo сигllajla бy,Цет

пoхo.Цить

нa спeктр

ElмtlлитyдFlo-Мo.ryлиpoвaн.

Iloгo сигII.Цa'

Bид спекгpa

сyщестBеннo зaBисит

oт иIlдексa

фaзьt

(Ap).

Пoлoсa

кaн{шa

фaзoмо.ryлиpoвaнIloгo

сигнaJIa

сoвпa.цaет

с пoлoсoй

aмпЛитyднo-l\,1o.цyлиpo-

вa}tнoгo cигllaлa

pawlаi

At*."

2fo=2lатo.

Мgгoд

фaзoвoй

мoдyляции

ltспoлЬзyется

в oсI{oвI{oм

в среднrскopoстllЬIx

N{oдeМaх.

3.2.3. 3.

Фазopазнocmная

unlu omнocumельt1ая

tиodуltяцuя

Сщь oтнoоlтгельнoй

фaзoвoй

Мoд{yляции

зatспюЧaется

в тoм,

чтo oдин из

дByx

оиI{yсoидUrьнЬIx

сигнaJroв

имеет

l{eкoтopьlй

сдвиг

пo

фaзе,

и этoт с.цBиг пpи

пo[.loщи

дpyгoгo

сигнaJIa

мo)Iсlo зaмepить

иопoлЬзoвaть

для

пеpе.цaчи

дaннЬIх.

Haпpимep, B o.ц}toN{

пepиoде сигriaлa

мo)t(нo

зaкoдиpoвaть

нrскoлькo

бит

инфopмa-

ции:

сдвигy

нa 0гpaдrоoB

мorl(нo пpисBoить

двyхбитнoe

знaчениe

11, одвиry нa

гpaлyсoв

10,

нa 180 гpaдyсoв

- l0, нa 270

гpaлyсoв

(см. pиc'

3.7).

T--1

Puс. 3.7. Cdвue пo

фазe

dвух cuztrа]loв

I|сt 90 zpаdуcoв

Пpи oтнoситeльнoЙ

фaзoвoй

Мoдyляции r\,{o.цyляция

фaзьl

кaждoй

пoсЬIлки

Ilpoизвo.цится

oтнoсительнo

фaзьl

пpeдьцyщей пoсьIлки

(нaпpимep,

пpи пеpедаче

..1''

фaзьl

сoое.цниx

пoсьIЛoк

дoлrl(tlьI

сoвпa.цaть' a пpи

пeреДaче

..0''

дoлrкньI

oтличa-

тЬся нa l80.)..Цля бoлее нaгляднoгo пpе,цстaвлel{ия oтtloсительнoЙ

фазoвoй

мoдy-

ляции изoбp.DкеIra

фшoBaя

диaгрaMМa

IIoляpI{oй системr кoop.циЕraт

(см.

pис.

3.8).

Тouки

фaзoвoй

,циaгpaмМЬI

иМеют

дBе

кoopдиrraтЬI:

yгoл

пoBopoтa

(сooтветствyсг

фaзoвoмy

сдBиry сигнaлa) и

paдиyс-Bектop

(сooтвeтcгвyeт

aМIlЛиry.це сигнaлa). Ha

pис.3.8a

иЗoбpокенa

фaзoвaя

Диaгpaммa

с ЧетЬIpьМя

фaзoвьtми

сдвигaми в 90

гpaДyсoв. Если мoДeм спoсoбен

ptвличaть

BoсемЬ

paзнЬtх

фaзoвьlх

с.цвигa, тo B

o,цt{oй aMIIлитyдr сигнaлa

N,loяс{o

зaкo,циpoвaть

тpи битa

(pис.

3.8б).

Puc. 3.8. Фrlзoвая duаzpttлlllа omнocumельl loй

фазoвoй

.ltodуляцuu

в noлЯpнou cuсmaue кoopoaна'm

Спекгp

фaзopaзнoстнoй

(oтнoсlrгельнoй)

Мo.цyляциIa

сoBпaдaет сo

cllеIсpoМ

фaзoвoй

Мoд0/ляции,

a пoлoсa кaнaJla сoBпaдaет с

пpr.цьr.цyщиМи:

A&.*

=zfo=2lT

3.2, 3.4.

Чаcmomная лlodуляцuя

Пpи

.raсгoтнoй

мoдyляции мoдyлиpyющий сигнaл

Меняrт

чaстoтy

oпopнoгo

сигнaЛa в зaBисиIlloсти oт aмплитyдЬI

вxoднoгo cИГHaлa.

To eоть, eсли

ypoBенЬ

сигtlaлa

yвеличивaeтся'

тo чaстoтa

paстет,

и нaoбopoт

(см. pис.

3.9).

Puc, 3,9. Гpафuк насmomнo -.мodулupoваIlttozo

сuzl

l&4а

flt)

*ц*'

oбщем

Bи,це

чacтoтнo-мo,ryЛирoвaнньrй сигнaл Мoя(нo

пpeдстulвIrгЬ:

u*,(t)

uiду(t)

u"*'{t)'

гДе

u,*^tt)

мlя

аlв'TotДa 114= 0x* 0дi

ui*Q)

лля

aн,TotДa og=

щ_

a,Дi

с|ц

чаcmon'а dевuацuu' мaксим:lJIьtIoе пpиpaщенlrr

чaстoтьI oтнoсительIlo

чaстотЬI

фyнкции

пepeнoсuикa

(a6).

Пoлoсa пpoпyскaния кaнaJla

дJIя

чaстoтнo.мoдyлиpoвal{I{oгo сигIlaлa

дoл}I(нa

бьIть

paвнa yдвoelrнoй

Чaст0те

деBиaции:

ЬFg'a.,1=2f

гдe

fo=

fx.^o,

^'=),

Iх

нaсгoтa пoлезIloгo сигI{.шa;

ma- |4НДeКс.цrвиaции.

3.2. 3. 5. Кodouлlпульcнaя лlodуtяцuя

КoдoимгryльоIriul

мoдц/ляц}Ut

мo.цyлЯция, B

кoтopoй aнaлoгoвьlй

сигI{.lл

кo.циpyeтся сepиями имtryльоoв.

,{ля

пеpeдauи aнaлoгoвoгo сигнtшa

пo

цифpoвьrм

линияМ

связи

щoизBoдят

дискpeтI,rзaциIo

с oпpеделеннoй

vaстoтoй, кoтopaя

oпpеде-

ItяеIcЯ у1з

paсчетa

I{е мrнее чeм в 2

p.tзa

BьIIIIе

веpxнeй гpaI{ицЬI пoлoсьI €lн€lJloгoвoгo

сигнaпa

(пo

теopеме Кoтельникoвa). B кaждьtй мolt{еt{т кBaI{тoBaн^ИЯ

oпpeдФUlется

кoдиpyется в

цифpoвoe

зI{aчeниe

ypoвенЬ

al{aлoгoвoгo

сигнaIIa.

Кaчеgгвo

мo.цyля-

ции

oпpе.целяется чaстoтoй

дискpетизaL\уI|t

p:rзpядtloстьIo

кoДI4poвaнlUt

ypoвtшl.

Имrryльснo-кoдoвa,I

Мo.цyляцI,r,I испoльзyется в

yстpoйсгвax

кoдиpoвaншl.,цекo.ци-

poвaнlUl,

a тaкя(r в телeфoнньtх

сетях, тaк в

цифpoвoй

тeлефoнии испoльзytoт

битнoе кoдt,IpoBaЁиe, в CD.Audio испoльзyroт 16-битнoе кo,циpoвarrие, a в DVD-

Audio, нaпpимep, 24бvттl |92 t

ц.

3.2.4.

Теopемa

Кoтельникoва-Haйквистa

Фyнкция с oгpilниrlсннoй чaстoтoй F'"

(сpeзa)

пoлI{oстьЮ oпpe.целенa знaчr-

tIияMи свoих

oр.циrraт, oтсчитaннЬIх

чеpeз

интеpвaЛ

квaнтoвaния

paвньtй

=1f2F".

(3.e)

3.3. ПoPяДoкBЬIIIOлHЕIiI,IяЛAБoPAToPHoЙ PAБOTЬI

Кaждьlй cryДeWT Зсlpсlнее I7ol|уЧagt свoй вapиант зaдa}Iия,

кoтopoM

yк.BaньI:

- нoмеp вapиarrтa'

.цля

oцpе,цeления

фopмьr

сигtlaЛa

(вapиaнтьI

фopмьl

сигнaлa

пpедстaBлеIlЬI в пpилoжении 3);

d(скBФкIroотЬ).

2. Студlel:п

Nlя

вьIпoJIнeния

лaбopaтopнoй

paбoтьI

дoJDкeI{:

- пo.цгoтoвить mаблuцу ducкpеmных

значeнui

cuzнала

f(nЬt)

шrя

50 знaчeний

в интepвaJle oт 0

дo

(тaким

oбpaзoм,

цIaг

дискpeтизaции

A'=

o'О2) и zpа-

фuк

вpeлlеннoeo uзoбpаэrcенuя

cu2нt1ла

(пpимep

гpaфикa вpеI\,tеннoгo изo-

бpaлсeния cигtlaпa пpиBедеЕI нa

pио.

3.10);

flnЬt)

Л0)

"fl1)

paссчI,IтaтЬ

aМплl-tтy.цьI

гapмoник

а"f2, аn,

bn,

А,

цlя

З0 и nocmpoumь

cneкmp cuarсшсl

(нaсгoтнoе

пpе.цстirвЛеIrиe)

(пpимep

спектpa сигнaлa IIриве-

.цен

нa

pис.

3.l

l).

Puc.

1 0. Пpшtep zpфuка вPenleнIro?o uзoбpахcенuя

cuzнала

0.4

0.3

0.2

0.1

n сIn

з0

"o1.2

aзo

oo12

-тч

4.1.

BьrпoлнитЬ

щяМoе

пpеoбрaзoBalrИe'

этoгo

неoбxoдимo

пеpеЙти в

pe)Iмм

Direсt

FT.

Укaзaть

числo иtlтеpвaлoв

(пpи

этoM

пoМните,

чтo oнo

paвнo

пpoиз-

BеДrнию кoличeстBa знaчений

фyнкuии

(в

нaшrем сJryЧae

этo 50)

нa

сквaжнoсть

cиrнaлa

(а))'

Кpoме тoгo, неoбхoдиМo oпpe,цeлить

нoМrp

пepвoгo и пoсЛe.ц,tlегo

Bвo,циMьIх

знaчений

фyнкции.

,{алeе

ввести сaMи Знaчения

f(nЬt)

и пoлyчитЬ аn, bn' An и

гpaфик спeкГpa иссле.цyеМoгo сигI{aлa.

Cpaвнить

пoлyченньIе

дaI{I{ЬIе

prзyлЬ-

тaтaми пpeДBapителЬньIх

paсчетoв.

Puс.

3.12.

Bud

zлавнozo

oкна dаннoй

лабopаmopнoй

pабomьt

4.2. Bьrпoлнить oбpaтнoе прroбpaзoBaние,

для

этoгo

нeoбхoдимo

пepеЙти в

pе)I(иМ

Invеrsе FT и oпpеделить числo

гapМotlик'

paссчитaннЬIx в тeopетическoй чacги.

Bвести знaчeн}UI аo, bn vх

пoлyvить BpемeIIIroе

изoбpалсeниe

исследyемoгo

сигtlaлa.

4.3. Пo зaдaннoй пoлoсе пpoгryскaния

кaнaлa

(т.

е. кoлиuесгBo

гaрМoltик, кoтopoe

пpoпyскaет кaнaл) oпpе.Целить

фopмy

оигнaлa

нa вЬIxoде

кal{aлa;

oпpе.целитЬ BЬIхoдI{yЮ

мoщнoсть сигI{aлa:

a) без

щетa

зaтyхtlния;

б) с

yнетoм

зuryxlaнИЯ

B кaнaJle;

пo зaдaннoмy

ypoBню

aддитивнoгo

Iцyмa

oпpe,цeлить

пoлoсy прoпyскaния

кaнаJIa и скopреIсиpoBaтЬ

paнee

вьIпoлнeнньle

ИccЛeДoBaкИЯ,

4.4. Bьrпoлнить.цвyхстopoннeе

пpеoбpЕrзoвaниe Фypье

в пpедпoлo)кeнии' чтo сиг-

ныl

f(nЬt)

являетоя нeпepиo,цичeскиМ,

срaвнить сo

спeКгpoм

пеpиoдичeскoгo

сигнaлa.