Материал: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Сети и системы передачи информации». Гончаров И.В
При защите результатов лабораторной работы необходимо представить содержащий все заданные расчеты отчет и продемонстрировать свои теоретические знания и практические навыки согласно выполненной работе.
Контрольные вопросы
1.Понятие модулированного сигнала.
2.Основные виды модуляции сигналов.
3.Понятие и особенности частотной модуляции.
4.Понятие девиации частоты.
5.Вывод уравнения частотно модулированного сиг-
нала.
6.Применение частотной модуляции в системах связи
7.Вычисление мгновенного значения частоты.
8.Описание боковых частот частотной модуляции.
9.Порядок вычисления мощности и практической ширины спектра частотно модулированного сигнала.
10.Порядок вычисления девиацию частоты и индекс модуляции для частотно модулированного сигнала.
19
Лабораторная работа №3 Передача частотно-модулированного сигнала
Ключевые слова: радиопередающее устройство, динамический диапазон, основные параметры передаваемых сигналов, генератор сигналов.
Цель лабораторной работы: используя генераторы сигналов Г3-109 и Г4-116, скомпоновать макет радиопередающего устройства. Затем передать частотно-модулированный сигнал на определенной радиочастоте.
Задачи лабораторной работы:
рассмотреть макет радиопередающего устройств и циркулирующие в тракте сигналы.
изучить способы передачи информации по радиоканалу, виды и параметры сигналов;
получить практические навыки работы на современной радиопередающей аппаратуре;
Теоретические сведения
Рассмотрим основные параметры передаваемых и принимаемых сигналов.
Амплитуда – это максимальное отклонение напряжения сигнала от нулевого порога в область положительных или отрицательных значений. Представляет собой пределы, в которых изменяется сигнал. Амплитуда обычно измеряется в Вольтах (В). Если амплитуда будет слишком большой, то проводник может перегреться и выйти из строя. При недостаточном напряжении сигнал будет затухать в проводнике слишком быстро и не достигать получателя.
Частота – это количество колебаний сигнала в единицу времени. Для стандартизации в качестве единицы времени используется одна секунда. Единицей измерения частоты служит Герц (Гц). Один Герц соответствует одному колебанию сигнала в секунду. Если, например, говорят о 100 Гц, то подразуме-
20
вают, что сигнал совершил 100 последовательных переходов из максимального значения в минимальное и в обратном направлении. Величиной, обратной частоте, является период, который показывает задержку времени между соседними значениями сигнала равной величины (например, максимальными значениями) [5].
Фаза показывает, из какого первоначального значения начинает изменяться синусоида. Фаза измеряется в градусах или радианах. Если речь идет о градусах, то значение фазы может быть в пределах от 0 до 360. Фаза 0 градусов означает, что сигнал начинает изменяться от 0В к максимальному значению, 90 градусов – от максимального значения к минимальному, 180 градусов – от 0В к минимальному значению, а 270 – от минимального к максимальному.
Длительность сигнала – это интервал времени, в пределах которого сигнал существует.
Динамический диапазон – это отношение наиболь-
шей мгновенной мощности сигнала к той наименьшей мощности , которая необходима для обеспечения заданного качества передачи. Он выражается в децибелах (дБ):
= 10
Ширина спектра – этот параметр дает представление о скорости изменения сигнала внутри интервала его существования.
Генератор сигналов низкочастотный Г3-109 (рис. 7) предназначен для регулирования, испытания и ремонта различных радиотехнических устройств в лабораторных и производственных условиях, в телевидении, радиовещании, акустике, технике связи. В работе используется Г3-109 - генератор RС-типа с плавной установкой частоты в пределах каждого из четырех поддиапазонов.
21
Рис. 7. Г3-109
Симметричный и несимметричный выходы, рассчитанные на подключение ряда согласованных нагрузок, и повышенная выходная мощность обеспечивают универсальность генератора. Выходное напряжение стабилизировано.
Основные данные:
Диапазон частот 20 Гц - 200 кГц (4 поддиапазона);
Основная погрешность установки частоты, %: ±[2
+(50/f)] (20-200 Гц); ±[1 +(50/f)] (200 Гц-20 кГц); ±[1
+(50/f)] (20-200 кГц);
Нестабильность частоты: ± 10*10-4 (за 15 мни); ±50*10-
4 (за 3 ч);
Выходное напряжение:
«выход I» (несимметричный): 15 В (50 Ом), 0-60 дБ (с дискретностью через 10 дБ);
«выход II» (симметричный): 5 В (5 Ом), 15 В (50 Ом), 50 В (600 Ом), 150 В (5000 Ом);
Погрешность установки выходного напряжения ("выход 1"): ±4% (установка опорного уровня), ±6% (аттенюатор);
22
Коэффициент гармоник:
«выход I», %: 1 (20-200 Гц); 0,5 (200 Гц - 20 кГц); 1 (20200 кГц);
«выход II» 2% .
Вработе генератор используется для формирования модулирующего гармонического сигнала.
Также в работе используется генератор сигналов высокочастотный Г4-116 (рис. 8). Он предназначен для настройки, регулировки и контроля радиоприемной аппаратуры метрового и дециметрового диапазона Прибор Г4-116 обеспечивает измерение электрических характеристик и параметров различных радиоприемных устройств (радиовещательных, связных, телевизионных и др.), работающих в режимах непрерывной генерации, амплитудной модуляции, частотной модуляции, модуляции видеосигналом. Генератор может служить источником немодулированного и некалиброванного сигнала и использоваться в качестве гетеродина.
Рис. 8. Г4-116
Находит широкое применение в разработке, производстве, эксплуатации и ремонте, для обеспечения измерений электрических характеристик и параметров различных радио-
23