- •Федеральное агенство связи
- •Введение
- •Лабораторная работа 1
- •.Проведение исследований с использованием эвм
- •.Экспериментальные исследования.
- •1.5. Содержание отчета
- •Лабораторная работа 2
- •2.3. Проведение исследований
- •2.4.Экспериментальные исследования.
- •2.5. Содержание отчета
- •1 3
- •3.4.Проведение исследований
- •3.4.Экспериментальные исследования.
- •3.5. Содержание отчета
- •4.3.Проведение исследований
- •4.3.Экспериментальные исследования.
- •4.5. Содержание отчета
3.4.Проведение исследований
По номеру варианта выбрать количество каналовN. Номер варианта определяется последними 2-мя цифрами студенческого билета минус число, кратное 20, которое соответствует номеру варианта в Табл.3.1
Табл. 3.1
№ вар |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
N |
60 |
600 |
120 |
540 |
180 |
480 |
300 |
420 |
360 |
720 |
№ вар |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
0 |
N |
30 |
570 |
90 |
510 |
150 |
450 |
270 |
390 |
330 |
780 |
По материалам раздела 1.2. рассчитайте относительную величину мощности несущей с предыскажениями и без них и в зависимости от варианта загрузки МС и числа ТК. Рассчитайте относительную мощность распределенного спектра:
Арi= 1 -aдi(3.7)
Сделайте выводы на основании расчетов.
3.4.Экспериментальные исследования.
Соберите схему для проведения исследований, приведенную на рис. 1.2. Экспериментальные исследования проводить в следующей последовательности:
Установите кнопку переключателя каналов на передающей части прибора ИПП Пд в положение числа ТК N1320 или 720 каналов.
Выходной уровень ИПП ПД установите на уровне -30дБм.
Установите на анализаторе частоты частоту 70 МГц.
Полосу анализа установите равной 10 кГц.
Видеофильтр установите на частоте 10 кГц-100Гц.
Скорость развертки установить 10мс/дел.
Установите логарифмический режим индикатора спектранализатора.
Измерьте в величину мощности несущей в мм на экране индикатора - А1д
Уменьшите затухание выходного уровня ИПП ПД (L) до уровняL2, соответствующего приблизительно половинной величине несущей, мм - А1д /2, и записатьL2. Это примерно соответствует согласно рис. 3.2 половинной загрузке (N/2) ТК МС для 2-го варианта (для больших девиаций частот ЧМ сигнала)..
Изменяя Liчерез 1 дБ относительноL2 измерить значения мощности несущей А1дiв логарифмическом масштабе [мм].
Построить график А1дi(А1дi).
Из построенного графика рассчитать наклон прямой 2 варианта загрузки на рис.3.2
Анакл = 4(L3-L2)/N, (3.8)
где L3 – затухание сигнала, соответствующее значению 0,75 А1д.
3.5. Содержание отчета
Графики изменений мощности несущей в зависимости от варианта загрузки телефонными каналами с предыскажениями МС , применяемыми на РРЛ, и без них
Структурная схема измерений
График значений изменений мощности несущей от величины затухания сигнала ИПП ПД
Расчетное значение наклона варианта 2.
Выводы по результатам исследований.
Лабораторная работа 4
ИССЛЕДОВАНИЕ РАССЕЯНИЯ НЕСУЩИХ ЧМ СИГНАЛОВ
СИГНАЛАМИ ДИСПЕРСИИ
4.1 Цель занятий
Изучить и исследовать методы рассеяния мощностей несущих многоканальных РТС ПИ для уменьшения мощности помех аналоговым РРЛ.
4.2. Изучения методов подавления мощности несущих в РТСПИ
В лабораторной работе изучаются методы рассеяния несущих в аналоговых многокальных РТС ПИ за счет ввода сигналов дисперсии (СД). Спектры последних расположены ниже частоты модулирующего МС. СД применяются для ССС при передаче:
Телевизионных сигналов наложением на сигналы пилообразного колебания частотой 1-10 Гц. Они изучаются в лекционных курсах.
Шумовых сигналов в полосе частот ниже спектра МС. Спектр модулирующего сигнала вместе с СД Gмсд показан на рис. 4.1
Рассмотрим 2-й вариант загрузки Т К, приведенный в лабораторной работе 3. При уменьшении числа телефонных каналов спектральная плотность уменьшается пропорционально числу действующих каналов, а эффективная девиация частоты и относительная мощность несущей определяется формулами (3.3) и (3.4). Увеличение относительной мощности несущей компенсируется увеличением мощности СД. Найдем формулу для расчета эффективной девиации частоты при изменении МС. МС и СД описывается нормальным стационарным процессом. Мгновенное значение ЧМ, модулированного МС, аналогично (1.1) может быть записан в виде:
uc=Ucсоs(ώct+ Δώэсх(-1)+ Δώэдy(-1)), (4.1)
где
1/(F2д–F1д] ,F1д<F<F2д
gд(F) = - (4.2)
0 , F<F1д,F>F2д
нормированный спектр модулирующего СД,
у(-1)-нормальные процессы СД;
Δώэд= 2πΔfЭл – величина эффективной девиации частоты, которую необходимо определить при изменении загрузки ТК.
Сравнивая (4.1) и (2.6) видим, что (4.1) в (2.6) соответствует формуле под знаком дифференциала, но отличается от последнего тем, что спектры х(-1)и у(-1)не пересекаются. Следовательно, корреляционная функция ЧМ сигнала также, как (2.7) может быть представлена в виде произведения корреляционных функций ЧМ сигнала, модулированного МС, ЧМ сигнала, модулированного СД. Тогда аналогично (2.11) мощность дискретной составляющей равна
адсд= ададд, (4.3)
где аддмощность дискретной составляющей спектра ЧМ сигнала, модулированного СД, аналогично (1.10) и (1.13) рассчитывается по формуле
адп=exp( - Мдк), (4.4)
Мдк=Δf2эд /F2дF1д.
Из (4.3) следует, что для подавления наиболее сильно мешающей работе многоканальных РТС ПИ дискретной составляющей в ССС может быть компенсировано СД. Составим уравнение для нахождения Δf2эд
ад= адiаддi, (4.5)
где ад– дискретная составляющая спектра ЧМ сигнала при полной загрузке ТК,
адi– увеличение дискретной составляющей при уменьшении числа ТК,
аддi– уменьшение дискретной составляющей, компенсирующее увеличение адi
Подставляя соответствующие составляющие в децибелах уравнение (4.5) может быть записано в виде
- 4,33 Δf2эс /F2F1= - 4,33Δf2эсi /F2F1- 4,33Δf2эдi /F2дF1д. (4.6)
Решая (4.6) относительно Δfэдполучим
Δfэдi=Δfэс[F2дF1д(1 –Ni/N)/F2F1]0,5. (4.7)
Анализ (4.7) показывает, что для сохранения неизменной мощности несущей ЧМ сигнала требуется не очень большая величина Δfэдi, что подтверждается результатами расчета в Маткад-2001, которые приводятся на рис. 4.2
На рис. 4.3 приводятся результаты расчета дискретной составляющей ad, которые служат для контроля эффективности рассеяния несущей ЧМ сигнала СД.
Из (4.7) максимальная эффективная девиации частоты в отсутствии передаваемых телефонных каналов равна
Δfэд max=Δfэс[F2дF1д/F2F1]0,5. (4.8)
Результаты расчета Δfэд maxв зависимости отF1дприведены на рис. 4.4. Контроль эффективности рассеяния дискретной составляющейadдля этого варианта приводится на рис. 4.5. Согласно (1.5) можно величину эффективной девиации частоты пересчитать в эквивалентно число телефонных каналовNdпо формуле
Nd= 20 (Δfэд/fk)2. (4.9)
Значения Ndприведены на рис. 4.5 в зависимости от нижней частоты спектра СД.
Анализ результатов расчетов показывает:
Требуемая максимальная эффективная девиация частоты СД Δfэд maxмонотонно увеличивается с увеличением нижней частоты СД достигает своего максимумаΔfэдF2dна верхней частоте СД.
ΔfэдF2dна порядок по величине меньше эффективной девиации частоты ЧМ сигнала.
Отметим, что рекомендации МСЭ рассматривают дискретные составляющие в пределах полосы частот ТК (4кГц). Поэтому нельзя брать очень малые значения F2дF1д, т.к. может привести к уменьшениюΔfэдiи спектр ЧМ сигнала может оказаться в пределах частоты 4 кГц, но это требует проведения дополнительных исследований и уточнений. Например, может потребоваться учет эффективности рассеяния, определяемой шириной спектра рассеяния несущей. Учитывая, что ЧМ сигнал, модулированного СД, имеет большие девиации частоты (Δf2эд >>F2дF1д), ширину спектра рассеяния несущей можно оценить в помощью (1.16) и рассчитать соответствующую эффективность и получить новые оригинальные материалы.
Другим вариантом самостоятельного исследования может быть выбор другого алгоритма выбора мощности СД, например, из условия увеличения мощности СД на такую величину, что и уменьшение мощности МС. Однако при этом Δfэдiможет оказаться чрезмерно большой, что приведет к неэффективному использованию частотного ресурса после его освобождения. Здесь возможно потребуется снижение увеличения мощности СД по дополнительному алгоритму или с использованием весовых коэффициентов