Modulacja PAM cz.2

  Modulacja PAM wstęp teoretyczny...       -1-  INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA    Modulacja  PAM- właściwości modulacji  i ograniczenia transmisji        1. WSTĘP      Modulacja pozwala na zmniejszenie względnej szerokości pasma sygnału modulującego, umożliwia  zwiększenie odporności sygnału na zakłócenia, daje możliwość wielokrotnego wykorzystania toru  telekomunikacyjnego poprzez zwielokrotnienie częstotliwościowe lub czasowe. Stosowane obecnie  rodzaje modulacji dzieli się na dwie podstawowe grupy:  -  modulacje typu ciągłego (analogowe),  -  modulacje typu nieciągłego (cyfrowe).  W pierwszej z grup fala nośna może być ciągła (zwykle ma postać monochromatycznego drgania  harmonicznego) lub impulsowa. Sygnał modulujący zmienia określony parametr fali nośnej w sposób  ciągły. W drugiej grupie zakres wartości chwilowych, jakie może przybierać przebieg modulujący jest  podzielony na skończoną liczbę podzakresów. Przykładem tego rodzaju jest szeroko stosowana  w telekomunikacji impulsowa modulacja kodowa PCM oraz modulacja delta.     W przypadku fali nośnej impulsowej można rozróżnić następujące rodzaje modulacji:  -  modulacja amplitudowa impulsów PAM, w której parametrem ulegającym zmianie  w zależności od chwilowej wartości przebiegu modulującego jest amplituda impulsów,  -  modulacja czasowa impulsów, w której czas występowania charakterystycznej wielkości  impulsowej fali nośnej jest uzależniony od przebiegu modulującego. Do tej kategorii  modulacji zalicza się:  •  modulację szerokości  impulsu (PDM)  •  modulację położenia impulsu (PPM)  •  modulację częstotliwościową impulsu (PFM)      2. Właściwości modulacji PAM    Podczas modulacji amplitudy impulsów następuje uzależnienie wysokości impulsów fali nośnej od  wartości sygnału modulującego. Operację tworzenia sygnału PAM często nazywa się próbkowaniem,  zaś zmodulowany sygnał PAM – ciągiem próbek sygnału modulującego.   Sygnał zmodulowany powstaje w wyniku mnożenia sygnału wejściowego  ) ( t x  z nośną   ) ( t c :   ) ( ) ( ) ( t c t x t y ⋅ =            (1)                  Próbkowanie  – to proces pobierania z sygnału wejściowego  ) ( t x  próbek oddalonych od  siebie o   T ∆ . Rekonstrukcja sygnału, którego widmo jest ograniczone ( sygnału  dolnopasmowego) jest możliwe, gdy spełnione jest twierdzenie Shannona-Kotielnikowa.  Modulacja  to proces przetwarzania sygnału zawierającego informację na jego  inną postać, która odznacza się nowymi właściwościami.    Modulacja PAM wstęp teoretyczny...       -2-    Ciąg próbek sygnału modulującego może zostać utworzony z wykorzystaniem trzech typów 

(…)

…:
X (ϖ ) ≡ 0
dla
ϖ > ϖm
,
można
jednoznacznie opisać za pomocą ciągu jego wartości, jakie ten sygnał przyjmuje
w momentach czasu odległych od siebie co najwyżej o ∆
1
2 ⋅ϖ m
t=
.Wynika z tego, że
jednoznaczne odtworzenie sygnału na podstawie próbek zachodzi, gdy częstotliwość
próbkowania
ϖ p jest
dwukrotnie większa od maksymalnej częstotliwości zawartej
w widmie sygnału próbkowanego
ϖ p ≥ϖm.
Ciąg…
… próbkowania wynikającej z twierdzenia Shannona.
Korzystając z właściwości próbkujących delty Diraca można zapisać:
y I (t ) =
∞
∑ x(nT
n = −∞
p
) ⋅ δ (t − nT p ) = x(t ) ⋅
∞
∑δ (t − nT
n = −∞
p
)
(4)
widmo sygnału zmodulowanego:
YI (ϖ ) = F {x(t ) ⋅ c I (t )}=
ponieważ:
1
X (ϖ ) ∗ C I (ϖ )
2 ⋅π
C I (ϖ ) = ϖ pδ ϖ p (ϖ )
otrzymujemy:
YI (ϖ ) =
ϖp
2 ⋅π
X (ϖ ) ⋅
(6)
∞
∑ δ (ϖ − nϖ
n = −∞
(5)
p
)
(7)
Widmo sygnału próbkowanego impulsami Diraca ma postać ciągu przesuniętych z częstotliwością
ϖp =
2π
widm sygnału x(t ) .
T
X (ϖ ) =
1
Tp
∞
∑ X (ϖ − nϖ
n = −∞
p
)
(8)
Z wyprowadzonej powyżej zależności wynika, że widmo sygnału modulującego jest nieskończenie
wiele razy powtórzone z okresem ϖ p . Detekcję sygnału modulującego można przeprowadzić przez
-2-
Modulacja PAM wstęp teoretyczny...
zastosowanie filtracji…
… wejścia modulatora dołączyć do masy. Nadajnik i odbiornik połączyć linią idealną.
Zmierzyć wartość skuteczną napięcia szumów i zakłóceń na wyjściach filtrów.
5. OBSERWACJA ZNIEKSZTAŁCEŃ APERTURY
Używana aparatura:
1. Oscyloskop dwukanałowy
2. Woltomierz napięcia zmiennego o rozdzielczości < 1 mV (psofometr)
3. Sinusoidalny generator cyfrowy
Zmontować układ według schematu na rys.12. Zwrócić uwagę na prawidłowe podłączenie:
!#
napięć zasilających (+15,-15,GND)
!#
zacisków przewodów koncentrycznych (czerwony " sygnał , żółto-zielony "GND).
Synchroniczny
generator sinusoidalny
Włączyć układ jednokanałowy (przełącznik 1 wyłączony). Do wejścia dołączyć generator zaś do
wyjścia woltomierz lub oscyloskop. Zmierzyć poziomy sygnału wejściowego i wyjściowego dla
dwóch różnych szerokości impulsów (np. 10 µs i 100…
... zobacz całą notatkę