Жарознижуючі засоби для дітей призначаються педіатром. Але бувають ситуації невідкладної допомоги при лихоманці, коли дитині потрібно дати ліки негайно. Тоді батьки беруть на себе відповідальність і застосовують жарознижуючі препарати. Що дозволено давати дітям грудного віку? Чим можна збити температуру у дітей старшого віку? Які ліки найбезпечніші?
Радіосигналами називають електромагнітні хвилі або електричні високочастотні коливання, які містять в собі передане повідомлення. Для освіти сигналу параметри високочастотних коливань змінюються (модулюються) за допомогою керуючих сигналів, які представляють собою напруга, що змінюється по заданому закону. Як модульованих зазвичай використовуються гармонійні високочастотні коливання:
де w 0 = 2π f 0 - висока несуча частота;
U 0 - амплітуда високочастотних коливань.
До найбільш простим і часто використовуваним керуючим сигналам ставляться гармонійнеколивання
де Ω - низька частота, Багато менша w 0; ψ - початкова фаза; U m - амплітуда, а також прямокутні імпульсні сигнали, які характеризуються тим, що значення напруги Uупр ( t)=Uпротягом інтервалів часу τ і, званих тривалістю імпульсів, і дорівнює нулю протягом інтервалу між імпульсами (рис.1.13). величина Tі називається періодом повторення імпульсів; Fі = 1 / Tі - частота їх повторення. Ставлення періоду повторення імпульсів Tі до тривалості τ і називається скважностью Qімпульсного процесу: Q=Tі / τ і.
| Uупр ( t) |
| Tі |
| τ і |
| U |
| t |
Рис.1.13. Послідовність прямокутних імпульсів
Залежно від того, який параметр високочастотного коливання змінюється (модулюється) за допомогою керуючого сигналу, розрізняють амплітудну, частотну і фазову модуляцію.
При амплітудної модуляції (АМ) високочастотних коливань низькочастотним синусоїдальною напругою частотою Ω мод утворюється сигнал, амплітуда якого змінюється в часі (ріс.1.14):
параметр m=U m / U 0 називають коефіцієнтом амплітудної модуляції. Його значення укладені в інтервалі від одиниці до нуля: 1≥m≥0. Коефіцієнт модуляції, виражений у відсотках (тобто m× 100%), називається глибиною амплітудної модуляції.
| t |
| UАМ ( t) |
Мал. 1.14. Амплітудно-модульований радіосигнал
При фазової модуляції (ФМ) високочастотного коливання синусоїдальною напругою амплітуда сигналу залишається постійною, а його фаза отримує додаткове збільшення Δy під впливом напруги, що модулює: Δy = kФМ Uм sinW мод t, де kФМ - коефіцієнт пропорційності. Високочастотний сигнал з фазовою модуляцією за синусоїдальним законом має вигляд
При частотної модуляції (ЧМ) керуючий сигнал змінює частоту високочастотних коливань. Якщо модулююча напруга змінюється за синусоїдальним законом, то миттєве значеннячастоти модульованих коливань w = w 0 + kЧС Uм sinW мод t, де kЧС - коефіцієнт пропорційності. Найбільша зміна частоти w по відношенню до її середньому значенню w 0, рівне Δw М = kЧС Uм, називається девіацією частоти. Частотно-модульований сигнал може бути записаний у такий спосіб:
Величина, що дорівнює відношенню девіації частоти до частоти модуляції (Δw м / W мод = mЧС), називається коефіцієнтом частотної модуляції.
На ріс.1.14 зображені високочастотні сигнали при АМ, ФМ і ЧМ. У всіх трьох випадках використовується однакове модулююча напруга Uмод, змінюється по симетричному пилкоподібний закону Uмод ( t)= kмод t, де kмод> 0 на відрізку часу 0 t 1 і kмод<0 на отрезке t 1 t 2 (ріс.1.15, а).
При АМ частота сигналу залишається постійною (w 0), а амплітуда змінюється за законом модулюючого напруги UАМ ( t) = U 0 kмод t(Ріс.1.15, б).
Частотномодулірованний сигнал (ріс.1.15, в) характеризується постійністю амплітуди і плавною зміною частоти: w ( t) = W 0 + kЧС t. На відрізку часу від t= 0 до t 1 частота коливань збільшується від значення w 0 до значення w 0 + kЧС t 1, а на відрізку від t 1 до t 2 частота зменшується знову до значення w 0.
Фазомодулірованний сигнал (ріс.1.15, г) має постійну амплітуду і стрибкоподібне зміна частоти. Пояснимо це аналітично. При ФМ під впливом напруги, що модулює
t
UАМ ( t)
t
UЧС ( t)
а)
б)
t
Uмод ( t)
t 1
t 2
w 0
t
UФМ ( t)
г)
w 1
w 2
в)
Ріс.1.15. Порівняльний вид модульованих коливань при АМ, ЧМ і ФМ:
а - модулююча напруга; б - амплітудно-модульований сигнал;
в - частотно-модульований сигнал; г - фазомодулірованний сигнал
фаза сигналу отримує додаткове збільшення Δy = kФМ t, Отже високочастотний сигнал з фазовою модуляцією по пилкоподібний закону має вигляд
Таким чином, на відрізку 0 t 1 частота дорівнює w 1> w 0, а на відрізку t 1 t 2 вона дорівнює w 2 При передачі послідовності імпульсів, наприклад, довічного цифрового коду (ріс.1.16, а), також може використовуватися АМ, ЧМ і ФМ. Такий вид модуляції називається маніпуляцією або телеграфією (АТ, ЧТ і ФТ). Ріс.1.16. Порівняльний вид маніпульованих коливанні при АТ, ЧТ і ФТ При амплітудної телеграфії утворюється послідовність високочастотних радиоимпульсов, амплітуда яких постійна протягом тривалості модулюють імпульсів τ і, і дорівнює нулю весь інший час (ріс.1.16, б). При частотної телеграфії утворюється високочастотний сигнал з постійною амплітудою, і частотою, що приймає два можливих значення (ріс.1.16, в). При фазової телеграфії утворюється високочастотний сигнал з постійною амплітудою і частотою, фаза якого змінюється на 180 ° за законом модулюючого сигналу (ріс.1.16, г). Міністерство загальної та професійної освіти Російської Федерації УГТУ-УПІ імені С.М. Кірова Теоретичні основи радіотехніки АНАЛІЗ радіосигнали й РОЗРАХУНОК ХАРАКТЕРИСТИК ОПТИМАЛЬНИХ узгодженого фільтра Курсовий проект ЕКАТЕРИНБУРГ 2001 рік Вступ Розрахунок АКФ заданого сигналу висновок Перелік умовних позначень бібліографічний список Інформація цінувалася завжди, а з розвитком людства інформації стає все більше і більше. Інформаційні потоки перетворилися у величезні річки. У зв'язку з цим виникло кілька проблем передачі інформації. Інформацію завжди цінували за її достовірність і повноту тому ведеться боротьба за передачу її без втрат і спотворення. З ще однією проблемою при виборі оптимального сигналу. Все це переноситься і на радіотехніку де розробляються прийомні передавальне і обробні ці сигнали. Швидкість і складність зраджувати сигналів постійно ускладнюється обладнання. Для отримання і закріплення знань з обробки найпростіших сигналів в навчальному курсі є практичне завдання. У цій роботі розглядається прямокутна когерентная пачка, що складається з N трапецеїдальних (тривалість вершини дорівнює одній третині тривалості підстави) радиоимпульсов, де: а) несуча частота, 1,11МГц б) тривалість імпульсу (тривалість підстави), 15мкс в) частота слідування, 11.2 кГц г) число імпульсів в пачці, 9 Для заданого типу сигналу необхідно провести (привести): Розрахунок АКФ Розрахунок спектра амплітуд і енергетичного спектру Розрахунок імпульсної характеристики, узгодженого фільтра Спектральна щільність - є коефіцієнт пропорційності між довжиною малого інтервалу частот D fі відповідає йому комплексної амплітудою гармонійного сигналу D A з частотою f 0. Спектральне подання сигналів відкриває прямий шлях до аналізу проходженню сигналів через широкий клас радіотехнічних ланцюгів, пристроїв і систем. Енергетичний спектр корисний для отримання різних інженерних оцінок, що встановлюють реальну ширину спектра того чи іншого сигналу. Для кількісного визначення ступеня відмінності сигналу U (t)і його зміщеною в часі копії U (t-
t)прийнято вводити АКФ. Зафіксуємо довільний момент часу і постараємося так вибрати функцію, щоб величина досягала максимально можливого значення. Якщо така функція дійсно існує, то який відповідає їй лінійний фільтр називають узгодженим фільтром. Курсова робота по заключній частині предмета "Теорія радіотехнічних сигналів і ланцюгів" охоплює розділи курсу, присвяченого основам теорії сигналів і їх оптимальної лінійної фільтрації. Цілями роботи є: вивчення тимчасових і спектральних характеристик імпульсних радіосигналів, що застосовуються в радіолокації, радіонавігації, радіо телеметрії і суміжних областях; придбання навичок по розрахунку та аналізу кореляційних і спектральних характеристик детермінованих сигналів (автокореляційних функцій, спектрів амплітуд і енергетичних спектрів). В роботі для заданого типу сигналу необхідно провести: Розрахунок АКФ. Розрахунок спектра амплітуд і енергетичного спектра. Імпульсної характеристики узгодженого фільтра. У цій роботі розглядається прямокутна когерентная пачка трапецеїдальних радиоимпульсов. Параметри сигналу: несуча частота (частота радіозаполненія), 1,11 МГц тривалість імпульсів, (тривалість підстави) 15 мкс частота проходження, 11,2 кГц число імпульсів в пачці, 9 Автокореляційна функція (АКФ) сигналу U (t)служить для кількісного визначення ступеня відмінності сигналу U (t)і його зміщеною в часі копії властивість парності: Тобто K U ( t) =K U ( -
t). при будь-якому значенні тимчасового зсуву tмодуль АКФ НЕ превосходітенергіі сигналу: ½ K U ( t) ½£ K U ( 0
), Що випливає з нерівності Коші - Буняковського. Отже, АКФ є симетричною кривою з центральним максимумом, який завжди позитивний, а в нашому випадку АКФ має ще й коливальний характер. Необхідно відзначити, що АКФ має зв'язок з енергетичним спектром сигналу: Часто зручніше спочатку отримати автокореляційної функції, а потім, використовуючи перетворення Фур'є, знайти енергетичний спектр сигналу. Енергетичний спектр - являє собою залежність ½ G
(w) ½ від частоти. Узгоджені ж з сигналом фільтри мають наступні властивості: Сигнал на виході узгодженого фільтра і функція кореляції вихідного шуму мають вигляд автокореляційної функції корисного вхідного сигналу. Серед всіх лінійних фільтрів узгоджений фільтр дає на виході максимальне відношення пікового значення сигналу до середньоквадратичного значення шуму. Рис.1. Прямокутна когерентная пачка трапецеїдальних радиоимпульсов У нашому випадку сигнал являє собою прямокутну пачку трапецеїдальних (тривалість вершини дорівнює одній третині тривалості підстави) радиоимпульсов ( см. рис 1)в якій число імпульсів N = 9, а тривалість імпульсу T i = 15 мкс. Рис.2. Зрушення копії обвідної сигналу Для величини зсуву T належить проміжку від нуля до однієї третьої тривалості імпульсу необхідно вирішити інтеграл: Вирішуючи це інтеграл, отримуємо вираз для головної пелюстки АКФ даного зсуву копії обвідної сигналу: Для T належить проміжку від однієї третьої до двох третин тривалості імпульсу отримуємо наступний інтеграл: Вирішуючи його, отримуємо: Для Т, що належить проміжку від двох третин тривалості імпульсу до тривалості імпульсу інтеграл, має вигляд: Тому в результаті рішення маємо: З урахуванням властивості симетрії (парності) АКФ (дивіться введення) і співвідношення, що зв'язує АКФ сигналу та АКФ його комплексної обвідної: в яких, входять функції, мають вигляд: Таким чином, на малюнку 3зображений головний пелюстка АКФ радиоимпульса і його обвідної, тобто коли в результаті зсуву копії сигналу, коли беруть участь всі 9 імпульсів пачки, тобто N = 9. Видно, що АКФ радиоимпульса має коливальний характер, але в центрі обов'язково максимум. При подальшому зсуві число пересічних імпульсів сигналу і його копії зменшується на одне, а, отже, і амплітуда через кожен період проходження T ip = 89,286 мкс. Тому, остаточно АКФ матимуть вигляд як на малюнку 4 ( 16 пелюсток, що відрізняються від головного тільки амплітудами) з урахуванням того ,
що на цьому малюнку Т = T ip
.: Мал. 3. АКФ головної пелюстки радиоимпульса і його обвідної Мал. 4. АКФ Прямокутної когерентної пачки трапецеїдальних радиоимпульсов Мал. 5. Що огинає пачки радіоімпульсів. Для розрахунку спектральної щільності скористаємося, як і при розрахунках АКФ, функціями обвідної радіосигналу ( дивіться рис.2),які мають вигляд: і перетворенням Фур'є для отримання спектральних функцій, які з урахуванням меж інтегрування для n-го імпульсу будуть розраховуватися за формулами: для обвідної радіоімпульсу і: для радиоимпульса відповідно. Графік цієї функції представлений на ( рис.5). на малюнку для наочності розглянутий різний частотний діапазон Мал. 6. Спектральна щільність обвідної радіосигналу. Як і очікувалося, головний максимум розташований в центрі, тобто при частоті w = 0. Енергетичний же спектр дорівнює квадрату спектральної щільності і тому графік спектра має вигляд як на ( рис 6)тобто дуже схожий на графік спектральної щільності: Мал. 7. Енергетичний спектр обвідної радіосигналу. Вид спектральної щільності для радіосигналу буде інший, оскільки замість одного максимуму при w = 0 буде спостерігатися два максимуму при w = ± Wо, тобто спектр видеоимпульса (обвідної радіосигналу) переноситься в область високих частот зі зменшенням вдвічі абсолютного значення максимумів ( см. рис.7).Вид енергетичного же спектра радіосигналу буде так само дуже схожий на вигляд спектральної щільності радіосигналу, тобто теж буде здійснений перенос спектра в область високих частот і так само буде спостерігатися два максимуму ( см. рис.8). Мал. 8. Спектральна щільність пачки радіоімпульсів. Як відомо, поряд з корисним сигналом, часто присутні шуми і тому при слабкому корисному сигналі іноді важко визначити є корисний сигнал чи ні. Для прийому сигналу зрушеного в часі на тлі білого гауссовского шуму (білий гауссовский шум "БГС" має рівномірну щільність розподілу) n (t) тобто y (t)= + N (t), відношення правдоподібності при прийомі сигналу відомої форми має вигляд: де No- спектральна щільність шуму. Тому приходимо до висновку, що оптимальна обробка отриманих даних - суть кореляційний інтеграл Отримана функція являє собою ту істотну операцію, яку слід виконати над спостережуваним сигналом з тим, щоб оптимальним (з позиції критерію мінімуму середнього ризику) чином прийняти рішення про наявність чи відсутність корисного сигналу. Не викликає сумнівів той факт, що дана операція може бути реалізована лінійним фільтром. Дійсно, сигнал на виході фільтра з імпульсною характеристикою g (t)має вигляд: Як видно, при виконанні умови g (r-x) = K
× S (r-
t)ці вирази еквівалентні і тоді після заміни t = r-xотримуємо: де До- постійна, а to- фіксований час, при якому спостерігається вихідний сигнал. Фільтр з такою імпульсною характеристикою g (t) (дивіться вище) називається узгодженим. Для того щоб визначити імпульсну характеристику необхідно сигнал S (t)змістити на tовліво, тобто отримаємо функцію S (tо + t),а функцію S (tо - t)отримати шляхом дзеркального відображення сигналу щодо осі координат, тобто імпульсна характеристика узгодженого фільтра буде дорівнює вхідному сигналу, і при цьому отримуємо на виході узгодженого фільтра максимальне відношення "сигнал-шум". Мал. 10. Ланка формування радиоимпульса із заданою обвідної. На вхід ланки формування радиоимпульса із заданою обвідної (див. Рис.9), подається сигнал обвідної радіосигналу (в нашому випадку трапеція). У коливальному ланці формується гармонійний сигнал з частотою Wо (в нашому випадку 1,11МГц), тому на виході цієї ланки маємо гармонійний сигнал з частотою Wо. З виходу коливального ланки сигнал подається на суматор і на ланка лінії затримки сигналу на Ti (в нашому випадку Ti = 15 мкс), а з виходу ланки затримки сигнал подається на фазообертач (він потрібен для того щоб після закінчення імпульсу був відсутній радіосигнал на виході суматора) . Після фазовращателя сигнал теж подається на суматор. На виході суматора, нарешті, маємо трапецеїдальні радіоімпульси з частотою радіозаполненія Wо тобто сигнал g (t). Мал. 11. Ланка формування когерентної пачки. На вхід ланки формування когерентної пачки подається сигнал g (t), який представляє собою трапецеїдальний радіоімпульс (або послідовність трапецеїдальних радиоимпульсов). Далі сигнал йде на суматор і на блок затримки, в якому реалізується затримка вхідного сигналу на період проходження імпульсів в пачці Tipпомножений на номер імпульсу мінус одиниця, тобто ( N-1),а з виходабока затримки знову на суматор .
Таким чином, на виході ланки формування когерентної пачки (тобто на виході суматора) маємо прямокутну когерентну пачку трапецеїдальних радиоимпульсов, що і було потрібно реалізувати. В ході роботи були проведені відповідні розрахунки і побудовані графіки по ним можна судити про складність обробки сигналів. Для спрощення математичний розрахунок проводився пакетах MathCAD 7.0 і MathCAD 8.0. Дана робота є необхідною частиною навчального курсу, щоб студенти мали уявлення про особливості застосування різних імпульсних радіосигналів в радіолокації, радіонавігації і радіо телеметрії, а також могли спроектувати оптимальний фільтр тим самим, внісши свій скромний внесок в "боротьбі" за інформацію. Wо
- частота радіозаполненія; w -
частота Т, (
t) -
часове зрушення; Тi
- тривалість радіоімпульсу; Tip
- період проходження радіоімпульсу в пачці; N
- число радиоимпульсов в пачці; t
- час; 1. Баскаков С.І. "Радіотехнічні ланцюги і сигнали: Підручник для вузів по спец." Радіотехніка "". - 2-е изд., Перераб. і доп. - М .: Вища. шк., 1988 - 448 с .: іл. 2. "АНАЛІЗ радіосигнали й РОЗРАХУНОК ХАРАКТЕРИСТИК ОПТИМАЛЬНИХ узгодженого фільтра: Методичні вказівки до курсової роботи з курсу" Теорія радіотехнічних сигналів і ланцюгів "" / Кіберніченко В.Г., Дороінскій Л.Г., Свердловськ: УПІ 1992.40 с. 3. "Підсилювальні пристрої": Учеб: посібник для вузів. - М .: Радио и связь, 1989. - 400 с .: іл. 4. Букінгем М. "Шуми в електронних приладах і системах" / Пер. з англ. - М .: Мир, 1986 2.1.1.Детерміновані і випадкові сигнали
детермінований сигнал- це сигнал, миттєве значення якого в будь-який момент часу можна передбачити з вірогідністю дорівнює одиниці. Прикладом детермінованого сигналу (рис.10) можуть бути: послідовності імпульсів (форма, амплітуда і положення в часі яких відомі), безперервні сигнали з заданими амплітудно-фазовими співвідношеннями. Способи завдання ММ сигналу: аналітичний вираз (формула), осцилограма, спектральне подання. Приклад ММ детермінованого сигналу. s (t) = S m · Sin (w 0 t + j 0) випадковий сигнал- сигнал, миттєве значення якого в будь-який момент часу заздалегідь невідомо, а може бути передбачене з певною ймовірністю, менше одиниці. Прикладом випадкового сигналу (рис. 11) може бути напруга, відповідне людської мови, музики; послідовність радіоімпульсів на вході радіолокаційного приймача; перешкоди, шуми. 2.1.2. Сигнали, що застосовуються в радіоелектроніці
Безперервні за величиною (рівнем) і безперервні за часом (безперервні або аналогові) сигнали- приймають будь-які значення s (t) і існують в будь-який момент в заданому часовому інтервалі (рис. 12). Безперервні за величиною і дискретні за часом сигнализадані при дискретних значеннях часу (на рахунковому безлічі точок), величина сигналу s (t) в цих точках приймає будь-яке значення в певному інтервалі по осі ординат. Термін «дискретний» характеризує спосіб завдання сигналу на осі часу (рис. 13). Квантовані за величиною і безперервні за часом сигнализадані на всій тимчасової осі, але величина s (t) може приймати лише дискретні (квантовані) значення (рис. 14). Квантовані за величиною і дискретні за часом (цифрові) сигнали- передаються значення рівнів сигналу в цифровій формі (рис. 15). 2.1.3. імпульсні сигнали
імпульс- коливання, що існує лише в межах кінцевого відрізка часу. На рис. 16 і 17 представлені відеоімпульс і радіоімпульс. Для трапеціїдальной видеоимпульса вводять параметри: А - амплітуда; t і - тривалість видеоимпульса; t ф - тривалість фронту; t ср - тривалість зрізу. S р (t) = S в (t) Sin (w 0 t + j 0) S в (t) -відеоімпульс - огинає для радіоімпульсу. Sin (w 0 t + j 0) -заповнення радіоімпульсу. 2.1.4. спеціальні сигнали
Функція включення (одинична функція(Рис. 18) або функція Хевісайда)описує процес переходу деякого фізичного об'єкта з "нульового" в "одиничне» стан, причому цей перехід відбувається миттєво. Дельта-функція (функція Дірака)є імпульсом, тривалість якого прагне до нуля, при цьому висота імпульсу необмежено зростає. Прийнято говорити, що функція зосереджена в цій точці. Радіосигналами називають електромагнітні хвилі або електричні високочастотні коливання, які містять в собі передане повідомлення. Для освіти сигналу параметри високочастотних коливань змінюються (модулюються) за допомогою керуючих сигналів, які представляють собою напруга, що змінюється по заданому закону. Як модульованих зазвичай використовуються гармонійні високочастотні коливання: де w 0 = 2π f 0 - висока несуча частота; U 0 - амплітуда високочастотних коливань. До найбільш простим і часто використовуваним керуючим сигналам ставляться гармонійнеколивання де Ω - низька частота, багато менша w 0; ψ - початкова фаза; U m - амплітуда, а також прямокутні імпульсні сигнали, які характеризуються тим, що значення напруги Uупр ( t)=Uпротягом інтервалів часу τ і, званих тривалістю імпульсів, і дорівнює нулю протягом інтервалу між імпульсами (рис.1.13). величина Tі називається періодом повторення імпульсів; Fі = 1 / Tі - частота їх повторення. Ставлення періоду повторення імпульсів Tі до тривалості τ і називається скважностью Qімпульсного процесу: Q=Tі / τ і. Рис.1.13. Послідовність прямокутних імпульсів Залежно від того, який параметр високочастотного коливання змінюється (модулюється) за допомогою керуючого сигналу, розрізняють амплітудну, частотну і фазову модуляцію. При амплітудної модуляції (АМ) високочастотних коливань низькочастотним синусоїдальною напругою частотою Ω мод утворюється сигнал, амплітуда якого змінюється в часі (ріс.1.14): параметр m=U m / U 0 називають коефіцієнтом амплітудної модуляції. Його значення укладені в інтервалі від одиниці до нуля: 1≥m≥0. Коефіцієнт модуляції, виражений у відсотках (тобто m× 100%), називається глибиною амплітудної модуляції. Мал. 1.14. Амплітудно-модульований радіосигнал При фазової модуляції (ФМ) високочастотного коливання синусоїдальною напругою амплітуда сигналу залишається постійною, а його фаза отримує додаткове збільшення Δy під впливом напруги, що модулює: Δy = kФМ Uм sinW мод t, де kФМ - коефіцієнт пропорційності. Високочастотний сигнал з фазовою модуляцією за синусоїдальним законом має вигляд При частотної модуляції (ЧМ) керуючий сигнал змінює частоту високочастотних коливань. Якщо модулююча напруга змінюється за синусоїдальним законом, то миттєве значення частоти модульованих коливань w = w 0 + kЧС Uм sinW мод t, де kЧС - коефіцієнт пропорційності. Найбільша зміна частоти w по відношенню до її середньому значенню w 0, рівне Δw М = kЧС Uм, називається девіацією частоти. Частотно-модульований сигнал може бути записаний у такий спосіб: Величина, що дорівнює відношенню девіації частоти до частоти модуляції (Δw м / W мод = mЧС), називається коефіцієнтом частотної модуляції. На ріс.1.14 зображені високочастотні сигнали при АМ, ФМ і ЧМ. У всіх трьох випадках використовується однакове модулююча напруга Uмод, змінюється по симетричному пилкоподібний закону Uмод ( t)= kмод t, де kмод> 0 на відрізку часу 0 t 1 і kмод<0 на отрезке t 1 t 2 (ріс.1.15, а). При АМ частота сигналу залишається постійною (w 0), а амплітуда змінюється за законом модулюючого напруги UАМ ( t) = U 0 kмод t(Ріс.1.15, б). Частотномодулірованний сигнал (ріс.1.15, в) характеризується постійністю амплітуди і плавною зміною частоти: w ( t) = W 0 + kЧС t. На відрізку часу від t= 0 до t 1 частота коливань збільшується від значення w 0 до значення w 0 + kЧС t 1, а на відрізку від t 1 до t 2 частота зменшується знову до значення w 0. Фазомодулірованний сигнал (ріс.1.15, г) має постійну амплітуду і стрибкоподібне зміна частоти. Пояснимо це аналітично. При ФМ під впливом напруги, що модулює Ріс.1.15. Порівняльний вид модульованих коливань при АМ, ЧМ і ФМ: фаза сигналу отримує додаткове збільшення Δy = kФМ t, Отже високочастотний сигнал з фазовою модуляцією по пилкоподібний закону має вигляд Таким чином, на відрізку 0 t 1 частота дорівнює w 1> w 0, а на відрізку t 1 t 2 вона дорівнює w 2 При передачі послідовності імпульсів, наприклад, довічного цифрового коду (ріс.1.16, а), також може використовуватися АМ, ЧМ і ФМ. Такий вид модуляції називається маніпуляцією або телеграфією (АТ, ЧТ і ФТ). Ріс.1.16. Порівняльний вид маніпульованих коливанні при АТ, ЧТ і ФТ При амплітудної телеграфії утворюється послідовність високочастотних радиоимпульсов, амплітуда яких постійна протягом тривалості модулюють імпульсів τ і, і дорівнює нулю весь інший час (ріс.1.16, б). При частотної телеграфії утворюється високочастотний сигнал з постійною амплітудою, і частотою, що приймає два можливих значення (ріс.1.16, в). При фазової телеграфії утворюється високочастотний сигнал з постійною амплітудою і частотою, фаза якого змінюється на 180 ° за законом модулюючого сигналу (ріс.1.16, г). t
UАТ ( t)
t
UЧТ ( t)
а)
б)
τ і
w 0
t
Uмод ( t)
w 2
w 1
в)
г)
t
UФТ ( t)
w 0
(ОСНОВИ КОНСТРУЮВАННЯ І ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА РАДІОЕЛЕКТРОННИХ ЗАСОБІВ. ІНТЕГРАЛЬНІ СХЕМИ)ВИДИ І ДЖЕРЕЛА ПОХИБОК ВИМІРЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ СИГНАЛІВ В АТ процесорів
Неідеальність вхідного тракту Нелінійність амплітудної характеристикиНелінійна залежність між рівнями сигналу на вході і виході С'ВЧ-тракту є, з усією очевидністю, джерелом похибок у вимірюванні рівня радіосигналу і джерелом збагачення спектру сигналу. Точність вимірювання ...
(Акустооптичні ПРОЦЕСОРИ. АЛГОРИТМИ І ПОХИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ)Вимірювання параметрів імпульсних сигналів
При вимірюванні параметрів імпульсних сигналів особливе значення має правильне визначення виду і параметрів фронтів досліджуваного імпульсу. Основними впливають факторами на правильне відтворення імпульсного сигналу є частотні властивості каната вертикального відхилення осцилографа і перехідна ...
Вимірювання параметрів елементів електричних ланцюгів 7Л. Загальні відомості про параметри елементів
При експлуатації телекомунікаційних систем часто виникає необхідність оцінки параметрів елементів електричних ланцюгів рахтічних радіотехнічних пристроїв. Найбільш поширеними пасивними лінійними елементами радіоелектронних пристроїв, параметри яких доводиться вимірювати, є резистори, ...
(ВИМІРЮВАННЯ В ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ)Спектр електромагнітних випромінювань техносфери
Електромагнітне поле являє собою особливу форму матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між електрично зарядженими частинками. Електромагнітне поле в вакуумі характеризується векторами напруженості електричного поля Е і індукції магнітного поля В, які визначають сили, ...
(Теоретичні основи захисту навколишнього середовища)Поява спектра взаємообумовлених, взаємодоповнюючих, різногалузевих інновацій
Якщо в XIX ст. і першій половині XX в. не виникало сумнівів, що технологічні інновації, існуючі за межами будь-якої галузі промисловості, не мають на неї ніякого впливу, то в даний час припадає виходити з уявлення про те, що основний вплив на організацію і всю галузь ...
(Управління інноваціями)Спектр і тембр звуку
Об'єктивною характеристикою звуку є спектр. Але ми підійдемо до цього поняття, йдучи від більш традиційного і більш чіткого уявлення "тембр". Воно грунтується на поняттях складного звуку і резонансу. Голосові зв'язки людини можна порівняти зі струнами. При коливанні струни як єдиного цілого ...
(Сучасна російська літературна мова)реферат
Вступ
(0.1)
і при t= 0 АКФ стає рівною енергії сигналу. АКФ має найпростішими властивостями:
; (0.2)
де ½ G
(w) ½ квадрат модуля спектральної щільності. Тому можна оцінювати кореляційні властивості сигналів, виходячи з розподілу їх енергії по спектру. Чим ширше смуга частот сигналу, тим вже основний пелюстка автокореляційної функції і тим більш досконалий сигнал з точки зору можливості точного вимірювання моменту його початку.
Розрахунок АКФ заданого сигналу
S3 (t)
S2 (t)
Період проходження імпульсів в пачці T ip »89,286 мкс., Тому шпаруватість q = T ip / T i = 5,952. Для розрахунку АКФ скористаємося формулою ( 0.1)
і графічним представленням зміщеною по часу копії сигналу на прикладі одного трапецеидального імпульсу (обвідної). Для цього звернемося до малюнку 2.Для розрахунку головної пелюстки АКФ обвідної сигналу (трапеції) розглянемо три проміжку: S1 (t)
маємо функції для головної пелюстки АКФ обвідної ko (T) радиоимпульса і АКФ радиоимпульса Ks (T):
Розрахунок спектральної щільності та енергетичного спектра
Розрахунок імпульсної реакції і рекомендації до побудови узгодженого фільтра
При нашому вхідному сигналі для побудови такого фільтра необхідно спочатку створити ланка формування одного трапецеидального імпульсу схема, якого зображена на ( рис.9).
Оскільки нам необхідно отримати когерентну пачку з 9 трапецеїдальних видеоимпульсов то необхідно сигнал g (t) подати на ланка формування такої пачки схема, якою має вигляд як на (рис 10):
висновок
Перелік умовних позначень
бібліографічний список
(2)
(3)
а - модулююча напруга; б - амплітудно-модульований сигнал;
в - частотно-модульований сигнал; г - фазомодулірованний сигнал
