Modulatory i detektory. Modulacja. Modulacja i detekcja

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Modulatory i detektory. Modulacja. Modulacja i detekcja"

Krzysztof Szewczyk
6 lat temu
Przeglądów:

Modulator i detektor Modulacja Przekształcenie sgnału informacjnego do postaci dogodnej do transmisji w kanale telekomunikacjnm Polega na zmianie, któregoś z parametrów fali nośnej (amplitud,

1 Modulator i detektor Modulacja Przekształcenie sgnału informacjnego do postaci dogodnej do transmisji w kanale telekomunikacjnm Polega na zmianie, któregoś z parametrów fali nośnej (amplitud, częstotliwości, faz.) W odbiorniku zmian te są odtwarzane w celu odzskania informacji. Modulacja i detekcja Szum i zakłócenia Źródło fali nośnej Modulator Kanał transmisjn Detektor informacja Informacja + szum P = ( SNR) ( B) [ bit ] = [ db] [ Hz] 3 s 1

2 Modulator AM (Amplitude Modulation) DSB SSB VSB Double SideBand Modulacja Dwuwstęgowa Single SideBand Modulacja jednowstęgowa Vestige Side-Band Modulacja z tłumioną wstęga boczną -SC Suppressed Carrier Wtłumiona nośna Modulacja DSB - Double Sideband >!!! + Mnożenie!!! Uproszczon przkład modulatora AM DSB VCC i C 2

3 Przkład modulatorów AM [Pawłowski] Przkład modulatorów AM Modulacja DSB SC- Double Sideband - Suppressed Carrier Mnożenie!!! 3

4 Detekcja AM (DSB) U D U w VCC << 1 << RC Detekcja AM (DSB) obniżenie progu detekcji Zastosowanie diod Schotk ego Zastosowanie diod germanowej Zastosowanie diod wstecznej (głównie w mikrofalach) Detektor ze wzmacniaczem operacjnm Detekcja AM snchroniczna Mnożenie!!! 4

5 Modulacja DSB SC- Double Sideband - Suppressed Carrier jeszcze raz Mnożenie!!! Modulacja DSB SCmodulator podwójnie zrównoważon Mnożenie!!! Modulacja DSB SCmodulator podwójnie zrównoważon Nie ma parzstch harmonicznch częstotliwości nośnej i widma m.cz. 5

6 Demodulator DSB-SC Układ odzskania nośnej (PLL) Sgnał DSB_SC (+) Detektor snchroniczn AM Demodulator DSB-S.C. źle odtworzona nośna - Źle odtworzona nośna Dobrze odtworzona nośna Modulacja jednowstęgowa SSB-SC Mnożenie!!! 6

7 Modulacja jednowstęgowa SSB-SB filtr McCo a Demodulator SSB-SC - Źle odtworzona nośna Modulacja DSB-SC Dobrze odtworzona nośna Modulator fazow SSB-SC w.cz. 9 o Modulator DSB-SC Modulator DSB-SC +!! Szerokopasmow przesuwnik faz!!!! 9 o m.cz. 7

8 Modulator fazow SSB-SC Modulacja VSB >!!! + Mnożenie!!! Demodulacja VSB - 8

9 Demodulacja VSB - Filtr ze zboczem Nquista Modulacje amplitud Rodzaje modulacji Modulator DSB (zasada i przkład) Modulator zrównoważon (zasada i przkład) Modulacja DSB-SC (przkład) Modulacja SSB-SC (przkład) Modulacja VSB (przkład) Modulacje kąta (częstotliwości FM i faz PM) Częstotliwości chwilowa Faza chwilowa ( ) cos t S ( ) ϕ + FM t = A t + m t dt d ( ) = t bo t + ϕ = + m( t) dt S ( t) = Acos PM t + ( ) m t dt ( t + Φm( t) + ϕ ) 9

10 FM v. PM m(t) m ( t ) dt Modulator PM S FM Sgnał FM t ( t) = Acos t + m( t) dt + ϕ m(t) d dt Modulator FM modulator FM S FM Sgnał PM ( t + Φm( ) + ) ( t) = Acos t ϕ całkuje!!!! VCO- Voltage Controlled Oscillator Modulatorem FM Może bć każd generator o częstotliwości zależnej od napięcia czli VCO!!! Bezpośrednia modulacja częstotliwości VCO- Voltage Controlled Oscillator VCC 1 = 2π LC Co C = 1 u V = + f ( m( )) t Funkcja mocno nieliniowa!!!!! 1

11 Modulacja częstotliwości - zwiększanie dewiacji + = ( ) + n n m(t) Przestrajan generator + Powielacz częstotliwości n + n () Stabilizacja częstotliwości średniej Stabilizowan generator Demodulator FM zbocze krzwej rezonansowej Demodulator FM demodulator impulsow 11

12 Detekcja FM detektor Fostera-Seelea Detekcja FM detektor stosunkow Bardziej odporn na zmian napięcia wejściowego, ale ma mniejsze napięcie wjściowe. d dt Detekcja częstotliwości przez detekcję faz S FM Detektor faz t ( t) = Acos t + m( t) dt + ϕ t u( t) = t + m( t) dt + ϕ ( + m( ) v( t) = t) w( t) m( t) 12

13 Detektor faz układ próbkująco - pamiętając WE WY St U we U = cos( wś π ϕ ) φ π 2 Detektor faz bramka EXOR A 1 2 EOR (albo) 3 φ π 2 Detektor faz klucz (układ mnożąc) WE WY U we = U sin( t) we St φ U we U = cos( ϕ) wś π π 2 13

14 Detektor faz klucz (układ mnożąc)=det.snchroniczn WE WY U we = U sin( t) we St U we = π U wś π 2 Detektor faz klucz (układ mnożąc) WE WY St φ U = w. średnie U weϕ / 2 Detektor faz układ mnożąc VCC Gdφ= φ U w.średnie U we = U sin( t) we π 2 φ 14

15 Układ mnożąc Modulator DSB (np. klucz) Demodulacja snchroniczna Modulator i demodulator zrównoważone Wzm. różnicow (teranskonduktancjn = klucz) Pełn jest odpowiednik pierścieniowego Transkonduktancjne układ mnożące Rs. 7. Dwućwiartkow mnożnik transkonduktancjn (modulator pojednczo zrównoważon) Transkonduktancjne układ mnożące (z wkładu o układach mnożącch) Źródło prądowe wzmacniacza ma wdajność opisaną zależnością: i + ( u ) = I g mu Różnicowe napięcie wjściowe wzmacniacza: u uwyr = irctgh 2U Korzstając za zależności: u u tgh dla u << 2U T 2U T 2U T Napięcie wjściowe układu wnosi: u u u u uwyr = ( I + g mu ) RCtgh I RC + g mrc 2U 2U 2U T T T T 15

16 Transkonduktancjne układ mnożące (z wkładu o układach mnożącch) Rs. 8. Czteroćwiartkow transkonduktancjn układ mnożąc (modulator podwójnie zrównoważon) Transkonduktancjne układ mnożące (z wkładu o układach mnożącch) Napięcia wejściowe są powiązane z prądami wejściowmi zależnościami: u u i = i = R R Różnicow prąd wjściow układu jest dan równaniem: ii i 2 I WYR = Napięcie wjściowe obliczam z zależności: k = 2R C u WYR = iwyr RC = u u = I 1RR 2R 1 k u u C gdzie m jest stałą mnożenia, różną zwkle.1 V -1. I 1R R m Transkonduktancjne układ mnożące (z wkładu o układach mnożącch) Rs. 1. Zlinearzowan układ czteroćwiartkowego mnożnika transkonduktancjnego (rezstor: R, R, R CM, R C są zazwczaj dopinane do układu scalonego) 16

17 Układ mnożąc dwućwiartkow VCC VCC φ Gdφ= Układ mnożąc dwućwiartkow detektor snchroniczn AM VCC VCC Gdφ= To nie jest detekcja szcztowa, a średnia Podsumowanie Modulator i detektor FM i PM (przkład) Układ mnożąc jako demodulator Detekcja snchroniczna 17

Podobne dokumenty

Układy elektroniczne II. Modulatory i detektory

Układy elektroniczne II. Modulatory i detektory Układy elektroniczne II Modulatory i detektory Jerzy Witkowski Modulacja Przekształcenie sygnału informacyjnego do postaci dogodnej do transmisji w kanale telekomunikacyjnym Polega na zmianie, któregoś