| Главная » Статьи » Новые технологии в обучении |
Амплитудная модуляция
Преподаватель: Айымсалова Ә.Қ. Группа: 3ЭТС-115, специальность 1311000 Тема занятия: Амплитудная модуляция Цель урока: Понять основные направления электросвязи, ее месте в учебном процессе. Образовательная: Изучить основные направления связи , ее месте в учебном процессе. Развивающая: Содействие развитию познавательного интереса к электросвязи, самостоятельный анализ материала. Воспитательная: Воспитывать стремление к самостоятельности в учебном процессе. Тип занятия: Комбинированное Наглядные пособия: Раздаточный материал, презентация, методические указания. Межпредметные пособия: Управляющие комплексы электросвязи. План урока: І Организационная часть: 2 минут ІІ Опрос и проверка пройденного материала: 3 минут ІІІ Актуализация полученных знаний: 15 минут ІV Изучение нового материала: 45 минут V Закрепление: 19 минут VІ Домашнее задание: 4 минут VІІ Подведение итогов: 2 минут Ход занятия: І.Оброзовательная часть: Проверка готовности к занятию. II. Проверка пройденного материала 1) Презентация 2)Вопросы-ответы: А) Какие числовые характеристики применяются для описания моделей сигналов? Б) В чем состоит разница между видеосигналом и радиосигналом? В) Сформулируйте принцип динамического представления сигнала? Г) Какими свойствами обладает дельта-функция? Д) Перечислите основные свойства линейного пространства? ІV. Изучение нового материала План 1. Примеры классификации видов модуляции. 2. Описание амплитудно-модулированных сигналов 3. Коэффициент глубины модуляции АМ сигнала 4. Отличие сигналов балансной модуляции от сигналов однополосной амплитудной модуляции V. Закрпеление: 1)Вопросы-ответы: А) Что такое частотная модуляция сигнала? Б) Чем отличается частотная модуляция от фазовой модуляции сигнала? В) Поясните, что такое девиация частоты и индекс частотной модуляции. Г) Какой спектр имеют ЧМ и ФМ сигналы? Д) Чем отличается сигнал дискретной амплитудной модуляции от непрерывного АМ сигнала? 2) Практическая часть: 1)Нарисуйте спектр АМ сигнала и поясните его состав. VІ.Домашнее задание: Конспект: Слепов Н.Н. по учебнику «Современные технологии цифровых сетей связи» 167-171 стр. VІІ.:Подведение итогов занятия: Рефлексия 1) Что, я узнал сегодня по новому материалу? 2) Что, я взял для себя? 3) Какие амплитудные модуляции я знаю? 4) Умею, ли я привести примеры по спектру АМ сигнала? Преподаватель: _______________________ Айымсалова Ә.Қ. Первые опыты передачи речи и музыки с помощью радиоволн методом амплитудной модуляции произвёл в 1906 году американский инженер Р. Фессенден. В его опытах несущая частота 50 кГц радиопередатчика вырабатывалась электромашинным генератором (альтернатором), для её модуляции между генератором и антенной включался угольный микрофон, изменяющий затухание сигнала в цепи. С 1920 года вместо электромашинных генераторов для генерации несущей частоты стали использоваться генераторы на электронных лампах. Во второй половине 1930-х годов, по мере освоения ультракоротких волн, амплитудная модуляция постепенно начала вытесняться из радиовещания и радиосвязи на УКВ частотной модуляцией. С середины XX века в служебной и любительской радиосвязи на всех частотах начали применять модуляцию с одной боковой полосой (ОБП), которая имеет ряд важных преимуществ перед АМ, главное из которых — сужение в 2 раза полосы частот, занимаемой радиосигналом. В связи с этим предлагалось перевести на ОБП и массовое радиовещание, однако это потребовало бы замены всех радиовещательных приёмников на более сложные и дорогие, поэтому это не было осуществлено. В конце XX века начался переход к цифровому радиовещанию с использованием сигналов с амплитудной манипуляцией[ Модуляция — это процесс преобразования одного или нескольких информационных параметров несущего сигнала в соответствии с мгновенными значениями информационного сигнала. В результате модуляции сигналы переносятся в область более высоких частот. Модуляция осуществляется в устройствах модуляторах. Условное графическое обозначение модулятора имеет вид: Рисунок 1 - Условное графическое обозначение модулятора При модуляции на вход модулятора подаются сигналы: u(t) — модулирующий, данный сигнал является информационным и низкочастотным (его частоту обозначают W или F); S(t) — модулируемый (несущий), данный сигнал является неинформационным и высокочастотным (его частота обозначается w0 или f0); Sм(t) — модулированный сигнал, данный сигнал является информационным и высокочастотным. гармоническое колебание, при этом модуляция называется аналоговой или непрерывной; периодическая последовательность импульсов, при этом модуляция называется импульсной; постоянный ток, при этом модуляция называется шумоподобной. Так как в процессе модуляции изменяются информационные параметры несущего колебания, то название вида модуляции зависит от изменяемого параметра этого колебания. 1. Виды аналоговой модуляции: амплитудная модуляция (АМ), происходит изменение амплитуды несущего колебания; частотная модуляция (ЧМ), происходит изменение частоты несущего колебания; фазовая модуляция (ФМ), происходит изменение фазы несущего колебания. 2. Виды импульсной модуляции: амплитудно-импульсная модуляция (АИМ), происходит изменение амплитуды импульсов несущего сигнала; частотно-импульсная модуляция (ЧИМ), происходит изменение частоты следования импульсов несущего сигнала; Фазо-импульсная модуляция (ФИМ), происходит изменение фазы импульсов несущего сигнала; Широтно-импульсная модуляция (ШИМ), происходит изменение длительности импульсов несущего сигнала. Амплитудная модуляция Амплитудная модуляция — процесс изменения амплитуды несущего сигнала в соответствии с мгновенными значениями модулирующего сигнала. Рассмотрим математическую модель амплитудно-модулированного (АМ) сигнала при гармоническом модулирующем сигнале. При воздействии модулирующего сигнала u(t)=Umu sin? t (1) на несущее колебание S(t)=Um sin(?0t+?) (2) происходит изменение амплитуды несущего сигнала по закону: Uам(t)=Um+аам Umu sin? t (3) где аам — коэффициент пропорциональности амплитудной модуляции. Подставив (3) в математическую модель (2) получим: Sам(t)=(Um+аам Umu sin? t) sin(?0t+?). (4) Вынесем Um за скобки: Sам(t)=Um(1+аам Umu/Um sin? t) sin(?0t+?) (5) Отношение аам Umu/Um = mам называется коэффициентом амплитудной модуляции. Данный коэффициент не должен превышать единицу, т. к. в этом случае появляются искажения огибающей модулированного сигнала называемые перемодуляцией. С учетом mам математическая модель АМ сигнала при гармоническом модулирующем сигнале будет иметь вид: Sам(t)=Um(1+mам sin? t) sin(?0t+?). (6) Если модулирующий сигнал u(t) является негармоническим, то математическая модель АМ сигнала в этом случае будет иметь вид: Sам(t)=(Um+аам u(t)) sin(?0t+?). (7) Рассмотрим спектр АМ сигнала для гармонического модулирующего сигнала. Для этого раскроем скобки математической модели модулированного сигнала, т. е. представим его в виде суммы гармонических составляющих. Sам(t)=Um(1+mам sin? t) sin(?0t+?)= Um sin(?0t+?)+ +mамUm/2 sin((?0 — ?) t+j) — mамUm/2 sin((?0 +?)t+j). (8) Как видно из выражения в спектре АМ сигнала присутствует три составляющих: составляющая несущего сигнала и две составляющих на комбинационных частотах. Причем составляющая на частоте ?0—? называется нижней боковой составляющей, а на частоте ?0 + ? — верхней боковой составляющей. Спектральные и временные диаграммы модулирующего, несущего и амплитудно-модулированного сигналов имеют вид (рисунок 2). | |
| Просмотров: 635 | | |
| Всего комментариев: 0 | |