1.5.Однополосная амплитудная модуляция

При идентичности информации в группах верхних и нижних боковых частот нет никакой необходимости в их одновременной передаче. Одна из них перед подачей сигнала в канал связи может быть удалена, чем достигается двукратное сокращение полосы занимаемых сигналом частот. Уравнение сигнала с одной боковой полосой (ОБП – сигнал, single side band - SSB) может быть получено непосредственно из 11. Для верхней (знаки '+' во втором слагаемом) или нижней (знаки '-') боковой полосы:

u(t) = U_mcos(_ot+_o) + (U_m/2)M_ncos[(_o±_n)t_o_n]. (14)

Внешняя форма ОБП – сигнала после удаления одной боковой полосы, пример которой приведен на рис. 8 для однотонального сигнала, сходна с обычным АМ – сигналом, но ее огибающая, как это нетрудно заметить, отличается от огибающей U(t), заданной при модуляции по при М = 1 (показана пунктиром).

Рис. 9

Для демодуляции ОБП - сигнала может использоваться как двухполупериодное, так и синхронное детектирование, со всеми особенностями, присущими этим методам. При однополосной модуляции возможно также подавление несущей частоты (полное или частичное, с оставлением пилот - сигнала), что позволяет полнее использовать мощность передатчика.

2.Практическая часть

Выбираем схему амплитудной модуляции рис.10 и реализуем выбранную схему в MicroCAP (см.приложение 1):

Рис.8

G1-источник постоянного напряжения, 20 В;

G3 – генератор высокой частоты несущего сигнала, А=4,1В, f₀=8,1МГц;

VT1 – транзистор n-p-n типа (2N2218);

R1=100 Ом;

R2=50 Ом;

L1=1мГн;

C1=1мкФ;

С2=20нФ.

Вычислим для генератора специальной функции G2 его функцию:

s(t) = cos(Ώ_nt+Φ_n)

, где φ₀ и Φ_n равны нулю (по условию), тогда:

s(t)=3.6*cos(2*Pi*77e3*t)+4.7*cos(2*Pi*177e3*t)+5.9*cos(2*Pi*211e3*t)+4.2*cos(2*Pi*359e3*t )+2.7*cos(2*Pi*415e3*t) 

Вычислим номиналы С3, С4 и L2 по формулам:

, где Z_в=50 Ом, а f_ср=f₀+f_m5=8,1*10⁶+415*10³=8,515*10⁶

C3=C4=0.03мкФ

L2=0.73 мкГн

Зададим функцию модулированного сигнала для генератора специальной функции G2:

(4.4)

где φ₀ и Φ_n – начальные фазы всех сигналов равны нулю (по условию),

M_n – парциальные индексы модуляции

, (4.5)

где – коэффициент пропорциональности,

– амплитуды гармоник в спектре модулированного сигнала,

– амплитуда несущего сигнала,

Графики АЧХ и спектры сигналов представлены в приложении 2.

3.Вывод: В ходе работы был изучен процесс модуляции, а также разработана система аналоговой многотональной амплитудной модуляции. Данная система была реализована при помощи пакета Micro-Cap. Также были построены графики АЧХ и спектры сигналов.

Список использованной литературы

1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: «Высшая школа», 2000. – 462 с.

2. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1986. – 512 с.

3. Каганов В.И. Радиотехнические цепи и сигналы. Лабораторный компьютеризированный практикум: Учебное пособие для средних профессиональных учебных заведений. – М.: Горячая линия-Телеком, 2004. – 154с.

4. Стеценко О.А. Радиотехнические цепи и сигналы. Ч. 1: Учебное пособие. – Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики – М., 2000. – 148 с.

Приложение 1. Принципиальная схема системы

Приложение 1. Принципиальная схема системы

Приложение 2. Графики и спектры