Войти на сайт

или
Регистрация

Навигация


Теория передачи сигналов железнодорожной автоматики, телемеханики и связи

10453
знака
7
таблиц
41
изображение

Амплитудная модуляция

Схема для исследования

image001.jpg

Необходимо задать параметры генератора двоичных слов. Зарисовать графики исходного и модулированного сигналов.

Параметры устройств.

Генератор слов настраивается согласно рисунку:

image002.jpg

Генератор несущей частоты настраивается на частоту 60HZ.

Ход работы:

image003.jpg

Дискретизация непрерывных величин

Схема для исследования:

image004.jpg

Необходимо задать прямоугольный сигнал на генераторе сигналов. Зарисовать сигнал на осциллографе без конденсатора и с подключенным конденсаторе при различных значениях частоты дискретизации.

Параметры устройств

Генератор исходного сигнала:

частота сигнала fг = 1kHz

прямоугольная форма сигнала

Генератор частоты дискретизации:

частота сигнала fд =2; 4; 8; 16 kHz

“Dutycycle” 10%

Ход работы:

Без конденсатора при частоте дискретизации 2 кГц.

image005.jpg

Без конденсатора при частоте дискретизации 4 кГц.

image006.jpg

Без конденсатора при частоте дискретизации 8 кГц.

image007.jpg

Без конденсатора при частоте дискретизации 16 кГц.

image008.jpg

С подключенным конденсатором при частоте дискретизации 2 кГц

image009.jpg

С подключенным конденсатором при частоте дискретизации 4 кГц

image010.jpg

С подключенным конденсатором при частоте дискретизации 8 кГц

image011.jpg

С подключенным конденсатором при частоте дискретизации 16 кГц

image012.jpg

Исследование спектра сигнала сложной формы

и их генерация.

Выполнение лабораторной работы следует начать со схемы, представленной на рис.1

image013.jpg

рис.1

Схема представляет собой генератор с подключенным к нему осциллографом.

Необходимо задать параметры генератора и осциллографа – двойным щелчком мыши на устройстве. При этом появятся окна изображенные на рис. 2.

image014.jpg

рис. 2

На генераторе задается частота (frequency), амплитуда (amplitude) и вид сигнала (с помощью трех кнопок). У осциллографа изменяем временную ось (timebase) и пределы отображаемых напряжений. На схеме генератор подключен к каналу А осциллографа.

Для выполнения лабораторной работы задайте частоту генерации – 1 kHz, и вид прямоугольный вид сигнала. Теперь запустите симуляцию и зарисуйте график сигнала с осциллографа. Кнопка “Expand” осциллографа позволяет увидеть сигнал в большем окне (чтобы вернуть изначальный размер окна нажмите “Reduce”).

Теперь необходимо произвести расчет амплитудно-частотного спектра. Для этого воспользуемся встроенной функцией Фурье-анализа.

Выберите меню “Analysis” и его пункт “Fourier”. Появится окно (рис.3)

image015.jpg

Здесь необходимо задать количество рассчитываемых гармоник – 13 или 15. Основная частота (fundamentalfrequency) задается равной частоте генератора. Нажать кнопку Simulate для расчета. Появится окно, изображенное на рис.3.

image016.jpg

рис.3

На горизонтальной оси графика отмечены частоты, на вертикальной амплитуды. Спишите полученные значения амплитуд для различных гармоник в виде:

Частота гармоники, кГц

Амплитудное значение, В

Для большей точности можно включить сетку – нажатием кнопки отмеченной красным цветом.

Аналогичные измерения необходимо сделать и для пилообразного сигнала.

Работа с данной схемой закончена. Выбираем пункт меню “File”, “New” и собираем схему изображенную на рис. 4:

image017.jpg

рис. 4

количество задающих элементов (на схеме их 3) определяется количеством базовых частот. Они состоят из генератора сигнала, сопротивления и ключа.

Теперь настраиваем параметры устройств. Для этого необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на устройстве.

Параметры генераторов (рис. 5): поле Voltage задает напряжение, поле Frequency – частоту. Значения следует взять из таблиц полученных при расчете амплитудно-частотного спектра.

image018.jpg

рис. 5

Параметры ключей (рис. 6): в поле Key запишите цифру, свою для каждого ключа. Теперь, нажимая на клавиатуре эти цифры, вы можете переключать ключи.

image019.jpg

рис. 6

Делайте последовательные запуски симуляции, каждый раз включая новые генераторы. 1ый запуск – 1 генератор, 2ой запуск – 2 генератора, и т.д. Зарисуйте эпюры сигналов. Сделайте выводы о зависимости качества получаемого сигнала от количества исходных гармоник.

Выполните задание для 2 видов сигналов – прямоугольного и пилообразного.

Ход работы:

image020.jpg

Частота гармоники, кГц

Амплитудное значение, В

1

12,5

3

4,3

5

2,6

7

1,9

9

1,4

11

1,2

image021.jpg

Частота гармоники,кГц

Амплитудное значение,В

1

24.9

2

13

3

8.7

4

6.2

5

5.2

6

4.5

7

3.9

8

3.5

9

3.2

10

3

11

2.8

image022.jpg

image023.jpg

image024.jpg

image025.jpg

image026.jpg

image027.jpg

image028.jpg

image029.jpg

image030.jpg

image031.jpg

image032.jpg

image033.jpg

Лабораторная работа №7

"Исследование спектров модулированных сигналов"

Цель работы

Изучение модулированных сигналов в цифровых системах связи для разных видов модуляции (манипуляции) - АМ, ЧМ, ФМ и ОФМ при периодических модулирующих сигналов

Краткая характеристика исследуемых цепей и сигналов

В работе используется универсальный лабораторный стенд со сменным блоком МОДУЛЯТОР - ДЕМОДУЛЯТОР. (При установке блока в стенд необходимо переключить несущие частоты для модулятора f1 и f2 на более низкие - 7,8 и 15,6 кГц.Это вызвано ограниченной полосой спектроанализатора – Fmax= 22 кГц).

На вход подаются цифровые сигналы от КОДЕРА - 1 (КОДЕР ИСТОЧНИКА), либо от аналого-цифрового преобразователя (АЦП), расположенного ниже КОДЕРА-1. Кнопочный переключатель ВИД МОДУЛЯЦИИ, расположенный над МОДУЛЯТОРОМ, устанавливает один из четырех видов модуляции. Каждое нажатие кнопки приводит к смене вида модуляции последовательно: “0” (когда модуляция не производится и выход модулятора соединён с его входом), АМ, ЧМ, ФМ, ОФМ, снова “0”, АМ … и т. д.

Два гнезда, расположенные ниже МОДУЛЯТОРА - s1 и s0 - позволяют изучать сигналы несущих частот, соответствующих выбранному виду модуляции.

В качестве измерительных приборов используется двухлучевой осциллограф и ПК в режиме спектроанализатора.

Ход работы:

Набираем тумблерами КОДЕРА-1 комбинацию из двух единиц и трех нулей (11000).

Получили осциллограммы сигналов на входе и выходе МОДУЛЯТОРА и рядом - спектры этих же сигналов.

image034.jpg

image035.jpg

Табл. №1

Комбинация из двух единиц и трех нулей (11000)

1

2

3

4

5

6

7

0

Частота,f

134,5

274,5

409

549,1

689,06

823,6

958,2

1168

Амплитуда, А

2236

2430

1969

1762

878,5

900,5

535

0

1/Т=f0/8,5=1168/8,5=137,5 1/с

Определим период:

Т=1/137,5=7·10-3 с

Определим длительность импульса:

τu=1/f0=1/1168=0,8·10-3 c

Определим скважность:

Q=T/τu=8,3

Вывод:

Расчетная скважность, длительность импульса, период соответствует показаниям приборов.

Комбинацию из двух единиц и трех нулей (11000) с модуляцией АМ.

Получили осциллограммы сигналов на входе и выходе МОДУЛЯТОРА и рядом - спектры этих же сигналов.

image036.jpg

image037.jpg

Табл. №2

Комбинация из двух единиц и трех нулей (11000) с модуляцией АМ

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

Частота,f

8145

8220

8355

8495

8629

8770

8904

9038

9178

9318

9453

10481

Амплитуда, А

0

93

146

318

408

594

677

516

863

832

894

0

1/Т =(f0верх-f0ниж)/17=(10481-8145)/17=137,5 1/c

Определим период:

Т=1/137,5=7·10-3 с

Определим длительность импульса:

1/τu=(f0верх-f0ниж)/2=(10481-8145)/2=1168 1/c

τu=1/1168=0,84·10-3 c

Определим скважность:

Q=T/τu=8,3

Вывод:

Расчетная скважность, длительность импульса, период с комбинацией из двух единиц и трех нулей (11000) с модуляцией АМ соответствует показаниям приборов.


Набираем тумблерами КОДЕРА-1 комбинацию из трех единиц и двух нулей (11100).

image038.jpgПолучили осциллограммы сигналов на входе и выходе МОДУЛЯТОРА и рядом - спектры этих же сигналов.

image039.jpg

Табл. №3

Комбинация из трех единиц и двух нулей (11100)

0

1

2

3

4

5

Частота,f

726

135

275

409

549

684

Амплитуда, А

0

3265

3251

2195

1411

501

1/Т=f0/6=726/6=121 1/с

Определим период:

Т=1/121=8·10-3 с

Определим длительность импульса:

τu=1/f0=1/726=1,3·10-3 c

Определим скважность:

Q=T/τu=6,1

Вывод:

Расчетная скважность, длительность импульса, период соответствует показаниям приборов.


Комбинацию из трех единиц и двух нулей (11100) с модуляцией АМ.

Получили осциллограммы сигналов на входе и выходе МОДУЛЯТОРА и рядом - спектры этих же сигналов.

image040.jpg

image041.jpg

Табл. №4

Комбинация из трех единиц и двух нулей (11100) с модуляцией АМ

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0

Частота,f

8549

8629

8769

8904

9044

9178

9318

9453

9593

9727

9862

10002

10093

Амплитуда, А

0

154

476

756

1047

1261

1251

1305

953

840

427

184

0

1/Т =(f0верх-f0ниж)/12=(10093-8549)/12=124 1/c

Определим период:

Т=1/124=7,9·10-3 с

Определим длительность импульса:

1/τu=(f0верх-f0ниж)/2=(10093-8549)/2=7,72 1/c

τu=1/7,72=1,29·10-3 c

Определим скважность:

Q=T/τu=6,1

Вывод:

Расчетная скважность, длительность импульса, период с комбинацией из трех единиц и двух нулей (11100) с модуляцией АМ соответствует показаниям приборов.


image042.jpg

Получили осциллограмму с модулирующей частотой ФM Спектральный анализ не воможен.

image043.jpg

Получили осциллограмму с модулирующей частотой ОФМ. Спектральный анализ не возможен

Вывод:

Опытным путем пришли к выводу что расчетная скважность, длительность импульса, период с комбинацией из трех единиц и двух нулей (11100) и с комбинацией из двух единиц и трех нулей (11000) соответствует показаниям приборов. Частоты ФМ и ОФМ имеют осциллограмму спектральный анализ которых невозможен.

Федеральное агентство железнодорожного транспорта Московский государственный университет путей сообщений

Нижегородский филиал

отчет по лабораторным работам

ПО ДИСЦИПЛИНЕ:

«теория передачи сигналов железнодорожной автоматики, телемеханики и связи»

Выполнил:

Студент 4 курса

Яшин М.Ю

Шифр 0960-ц/АТС - 1079

Проверил:

Иванов В.П..

Нижний Новгород 2012


Информация о реферате «Теория передачи сигналов железнодорожной автоматики, телемеханики и связи»
Раздел: Радиоэлектроника
Количество знаков с пробелами: 10453
Количество таблиц: 7
Количество изображений: 41

Похожие материалы

Скачать
56720
4
8

... , который является самой дорогой частью линий связи, из-за того, что на осуществление связи для пяти систем К-60п потребуется значительно больше физических линий связи, и значит будет больший расход меди. Применяя для уплотнения железнодорожных кабелей аппаратуру ИКМ-120, можно, например, по двум высокочастотным четверкам организовать 480 двусторонних каналов тональной частоты это в два раза ...

Скачать
46280
6
13

... (САРН) располагают в одном ряду с той аппаратурой, которая требует стабилизированного напряжения питания (например: СУГО). 5 Схема связи на участке железной дороги На участке железной дороги с помощью аппаратуры К-60П организуются следующие виды связи: Транзит первой первичной группы Выход на комплекты дальнего набора Выход на аппаратуру передачи данных Выход на ручную междугороднюю станцию ...

Скачать
59107
1
13

... частот информационного цифрового сигнала. В этом случае применение на приеме метода ШОУ и обратное преобразование ШПС позволяют получить требуемую достоверность информации. 2. Способы повышения достоверности передачи и приема сообщений При передаче телемеханических сигналов под воздействием мешающих факторов (помехи, неисправности, изменение параметров и т.п.) происходят определенные изменения ...

Скачать
34383
2
19

... источника. Разумеется, для правильного выбора кода надо знать информационные характеристики источника сообщений и характеристики используемого канала связи. Физические характеристики канала и сигнала. Обычно телемеханические сигналы передаются посылками электрического тока по проводным линиям связи, но иногда используется и радиоканал. В обоих случаях перенос электромагнитной энергии сигналов ...

Скачать
91991
14
5

... , трансформаторы которой выбираются с учетом взаимного резервирования; ·  Перерыв в электроснабжении возможен лишь на время действия автоматики (АПВ и АВР).  Схема системы электроснабжения нефтеперекачивающей станции, удовлетворяющая требованиям изложенным выше, представлена на листе 2 графической части. 2.2 Схема электроснабжения НПС Рис. 2.1. Схема электроснабжения НПС  На рис. 2.1. в ...

0 комментариев


Наверх