- •4. Лабораторное задание
- •Часть 1. Спектральный анализ и синтез периодических и непериодических импульсных сигналов
- •4.1. Исследование спектров периодических
- •4.2. Исследование спектров непериодических
- •4.3. Спектральный синтез периодических
- •Часть 2. Спектральный анализ модулированных
- •Модуляция бигармоническим колебанием
- •Модуляция периодической последовательностью прямоугольных импульсов (спектр периодической последовательности радиоимпульсов)
- •Модуляция прямоугольным импульсом (спектр радиоимпульса)
- •4.5. Исследование спектров сигналов с угловой
- •Спектр частотно-модулированных колебаний
- •Спектр фазомодулированного колебания
- •5. Содержание отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Литература
4.5. Исследование спектров сигналов с угловой
МОДУЛЯЦИЕЙ
Спектр частотно-модулированных колебаний
4.5.1. В главном меню выбрать режим «Спектральный анализ сигналов с угловой модуляцией». Внимательно прочитать теоретический материал
4.5.2. Для продолжения работы нажать зеленый треугольник внизу справа. В меню «Выбор вида модуляции» открывшегося окна выбрать режим «Частотная модуляция». Ознакомиться с информацией, отображаемой на экране.
4.5.3. Запустить функцию «Загрузить из файла». Выбрать файл FM_01_150_2.4. sfp.
Проанализировать и зарисовать график сигнала. График сигнала не срисовывать с экрана, а рисовать произвольный высокочастотный сигнал с частотной модуляцией. Отметить на графике амплитуду сигнала. Записать значения основных параметров: амплитуду , частотуи начальную фазунесущего колебания, значения индекса угловой модуляциии девиации частоты, значение начальной фазымодулирующего колебания.
Пояснить физический смысл параметров и. Пользуясь значениями этих параметров, рассчитать частоту модулирующего колебания. В отчете должно быть написано математическое выражение для исследуемого сигнала.
4.5.4. Установить состояния «Модуляция − частотная» и «Частоты [−f…f]». Нажать кнопку «Расчет».
На экране отображаются графики иамплитудного и фазового спектров сигнала частотно-модулированного сигнала. Графики отображаются в виде отрезков прямых линий, величины которых равны амплитудам и фазам несущей и боковых составляющих спектра, а местоположение на оси частот – несущей частоте, частотамверхней и частотамнижней боковых полос. Зарисовать графики спектров (установив необходимый масштаб по оси) с обозначением цифровых данных на осях,и.
Получить выражения для и в комплексной форме путем преобразования формулы
.
В данной формуле для простоты не показаны начальные фазы несущего колебания и модулирующего сигнала.
Пользуясь графиками , убедится, что.
Объяснить связь параметров спектра с параметрами сигнала. Почему в спектре сигнала составляющая при = 0 имеет амплитуду, равную нулю (составляющая отсутствует)?
4.5.5. Запустить функцию «Загрузить из файла». Выбрать файл FM_04_100_0.5. sfp.
График сигнала не рисовать. Записать значения основных параметров модуляции и несущего колебания.
4.5.6. Установить состояния «Модуляция − частотная» и «Частоты [−f…f]». Нажать кнопку «Расчет». На экране отображаются графики иамплитудного и фазового спектров сигнала частотно-модулированного сигнала. Зарисовать график амплитудного спектра с обозначением цифровых данных на осяхи.
Почему в спектре сигнала существенное значения имеют только составляющие на частоте несущего колебания и составляющие на частотах .
4.5.7*. Выполнить пункт 4.5.4 для сигнала FM_02_100_1. sfp.
Спектр фазомодулированного колебания
4.5.8. В главном меню выбрать режим «Спектральный анализ сигналов с угловой модуляцией».
4.5.9. Для продолжения работы нажать зеленый треугольник внизу справа. В меню «Выбор вида модуляции» открывшегося окна выбрать режим «Фазовая модуляция». Ознакомиться с информацией, отображаемой на экране.
4.5.10. Установить состояния «Модуляция − фазовая» и «Частоты [−f…f]». Нажать кнопку «Расчет».
На экране отображаются графики иамплитудного и фазового спектров фазомодулированного сигнала.
Указать в выводах отличия полученных спектров от амплитудного и фазового спектров, полученных при выполнении пункта 4.5.4 для частотно-модулированного колебания.
Примечание.
1. Рекомендации, выделенные жирным шрифтом, обязательны для выполнения.
2. Рисунки должны быть нарисованы с использованием линейки, с обозначением осей координат и делениями на них, цифровых значений и размерности.
3. Рисунки всех спектральных характеристик в отчете должны быть нарисованы в одном масштабе.