MODULACJE ANALOGOWE. Funkcja modulująca zależna od sygnału modulującego: m(t) = m(t) e

Podobne dokumenty
Rozwinięcie funkcji modulującej m(t) w szereg potęgowy: B PM 2f m

f = 2 śr MODULACJE

(1.1) gdzie: - f = f 2 f 1 - bezwzględna szerokość pasma, f śr = (f 2 + f 1 )/2 częstotliwość środkowa.

MODULACJE ANALOGOWE AM i FM

Układy elektroniczne II. Modulatory i detektory

1. Modulacja analogowa, 2. Modulacja cyfrowa

MODULACJA. Definicje podstawowe, cel i przyczyny stosowania modulacji, rodzaje modulacji. dr inż. Janusz Dudczyk

Modulatory i detektory. Modulacja. Modulacja i detekcja

ELEKTRONIKA W EKSPERYMENCIE FIZYCZNYM

Transmisja danych binarnych w kanale o wąskim paśmie. Łączność radiowa (telemetria, zdalne sterowanie)

Lekcja 20. Temat: Detektory.

Przebieg sygnału w czasie Y(fL

MODULACJE IMPULSOWE. TSIM W10: Modulacje impulsowe 1/22

Sygnały cyfrowe naturalne i zmodulowane

Kanał telekomunikacyjny

LABORATORIUM Sygnałów, Modulacji i Systemów ĆWICZENIE 2: Modulacje analogowe

10. Demodulatory synchroniczne z fazową pętlą sprzężenia zwrotnego

2. P (E) = 1. β B. TSIM W3: Sygnały stochastyczne 1/27

Obwody prądu zmiennego

Modulacja i kodowanie - labolatorium. Modulacje cyfrowe. Kluczowane częstotliwości (FSK)

SYMULACJA KOMPUTEROWA SYSTEMÓW

Politechnika Warszawska

TERAZ O SYGNAŁACH. Przebieg i widmo Zniekształcenia sygnałów okresowych Miary sygnałów Zasady cyfryzacji sygnałów analogowych

Fizyka 11. Janusz Andrzejewski

Podstawy fizyki sezon 1 VII. Ruch drgający

AKADEMIA MORSKA KATEDRA NAWIGACJI TECHNICZEJ

Temat ćwiczenia. Analiza częstotliwościowa

Transmisja cyfrowa Sygnały naturalne i zmodulowane

Filtracja. Krzysztof Patan

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

12. Demodulatory synchroniczne z fazową pętlą sprzężenia zwrotnego

Podstawy Akustyki. Drgania normalne a fale stojące Składanie fal harmonicznych: Fale akustyczne w powietrzu Efekt Dopplera.

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Politechnika Warszawska

MODULACJA I DEMODULACJA FAZY

Sygnały i Systemy. Streszczenie Zadania na Przedmiot Sygnały i Systemy realziowany w katedrze telekomuniakcji AGH.

Przetwarzanie sygnałów

Przetwarzanie sygnałów

Podstawowe modulacje analogowe Modulacja amplitudy AM Modulacja częstotliwości FM

Modelowanie wybranych. urządzeń mechatronicznych

ANALIZA PORÓWNAWCZA METODY DYSKRETNO-FAZOWEJ I MODULACJI CZĘSTOTLIWOŚCI

SYNTEZA METODĄ MODULACJI CZĘSTOTLIWOŚCI (FM)

Przykładowe pytania 1/11

Podstawy Automatyki. Wykład 3 - charakterystyki częstotliwościowe, podstawowe człony dynamiczne. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

Krzysztof Włostowski. pok. 467 tel PTC -wykład 5,6,7

Detekcja synchroniczna i PLL

1. Generator LC lub RC generuje na swoim wyjściu przebieg sinusoidalny ponieważ:

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE STYCZEŃ 2014

SYSTEMY TELEINFORMATYCZNE

Zmiany fazy/okresu oscylacji Chandlera i rocznej we współrzędnych bieguna ziemskiego.

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Wytwarzanie sygnałów SSB metodę filtracyjną

Inżynieria Systemów Dynamicznych (3)

Wykaz emisji przeznaczonych dla Służby Amatorskiej (poniedziaå ek, 14 sierpieå 2006) - - Ostatnia aktualizacja ()

Podstawy Automatyki. Wykład 3 - charakterystyki częstotliwościowe, podstawowe człony dynamiczne. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

ELEKTRONIKA. dla Mechaników

Systemy i Sieci Radiowe

14 Modulatory FM CELE ĆWICZEŃ PODSTAWY TEORETYCZNE Podstawy modulacji częstotliwości Dioda pojemnościowa (waraktor)

Wykład 9. Fizyka 1 (Informatyka - EEIiA 2006/07)

Podstawy Automatyki. Wykład 3 - charakterystyki częstotliwościowe, podstawowe człony dynamiczne. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

Demodulowanie sygnału AM demodulator obwiedni

Ćwiczenie 3 BADANIE OBWODÓW PRĄDU SINUSOIDALNEGO Z ELEMENTAMI RLC

4. Modulacje kątowe: FM i PM. Układy demodulacji częstotliwości.

Podstawy Automatyki. Wykład 3 - Charakterystyki częstotliwościowe, podstawowe człony dynamiczne. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

Symulacja sygnału czujnika z wyjściem częstotliwościowym w stanach dynamicznych

PREZENTACJA MODULACJI AM W PROGRAMIE MATHCAD

Drgania układu o wielu stopniach swobody

Demodulator FM. o~ ~ I I I I I~ V

Wykaz emisji przeznaczonych dla Służby Amatorskiej (poniedziaå ek, 14 sierpieå 2006) - - Ostatnia aktualizacja ()

) I = dq. Obwody RC. I II prawo Kirchhoffa: t = RC (stała czasowa) IR V C. ! E d! l = 0 IR +V C. R dq dt + Q C V 0 = 0. C 1 e dt = V 0.

DETEKCJA AMPLITUDY SYGNAŁU DRGAŃ KONSTRUKCJI TRANSFORMATORÓW ENERGETYCZNYCH

Laboratorium Elektroniczna aparatura medyczna

Promieniowanie dipolowe

falowego widoczne w zmianach amplitudy i natęŝenia fal) w którym zachodzi

Politechnika Warszawska

Fizyka 12. Janusz Andrzejewski

Systemy liniowe i stacjonarne

Repetytorium dyplomowe

1 T. Sygnały. Sygnał okresowy f(t) Wartość średnia sygnału okresowego f(t) Sygnały f(t) Stałe. Zmienne f(t) const. Pulsujące Inne.

w układzie zastosowano obwód rezonansowy LC lub selektywny RC. DOBRA

Teoria systemów i sygnałów Kierunek AiR, sem. 5 2wE + 1l

Dr inż. Agnieszka Wardzińska pokój: 105 Polanka Advisor hours: Tuesday: Thursday:

Zjawisko interferencji fal

Podstawy Automatyki Zbiór zadań dla studentów II roku AiR oraz MiBM

Ruch drgajacy. Drgania harmoniczne. Drgania harmoniczne... Drgania harmoniczne... Notatki. Notatki. Notatki. Notatki. dr inż.

Laboratorium Mechaniki Technicznej

Przekształcenie Fouriera obrazów FFT

Ruch drgający. Ruch harmoniczny prosty, tłumiony i wymuszony

Siła elektromotoryczna

BADANIE MODULATORÓW I DEMODULATORÓW AMPLITUDY (AM)

Zjawisko interferencji fal

2. STRUKTURA RADIOFONICZNYCH SYGNAŁÓW CYFROWYCH

06 Tor pośredniej częstotliwości, demodulatory AM i FM Pytania sprawdzające Wiadomości podstawowe Budowa wzmacniaczy pośredniej częstotliwości

Przetwarzanie sygnałów z czasem ciągłym

Zmiany fazy/okresu oscylacji Chandlera i rocznej we współrzędnych bieguna ziemskiego.

ELEKTRONIKA W EKSPERYMENCIE FIZYCZNYM

Właściwości sygnałów i splot. Krzysztof Patan

Politechnika Warszawska Wydział Elektryczny Laboratorium Teletechniki

Niezawodność i diagnostyka systemów cyfrowych projekt 2015

Transkrypt:

Nośna: MODULACJE ANALOGOWE c(t) = Y 0 cos(ωt + ϕ 0 ) Sygnał analityczny sygnału zmodulowanego y(t): z y (t) = m(t)z c (t), z c (t) = Y 0 e jωt Funkcja modulująca zależna od sygnału modulującego: j arg m(t) m(t) = m(t) e z y (t) = z y (t) e jψ(t) = Y 0 m(t)e jωt = Y (t)e jωt TSIM W7: Modulacje analogowe 1/23

Obwiednia zespolona: j arg m(t) Y (t) = Y 0 m(t) = Y 0 m(t) e Obwiednia rzeczywista: z y (t) = Y 0 m(t) Kąt sygnału zmodulowanego: ψ(t) = Ωt + arg m(t) Faza chwilowa sygnału zmodulowanego określona względem pulsacji Ω: ϕ(t) = arg m(t) Pulsacja i częstotliwość chwilowa sygnału zmodulowanego: ω(t) = Ωt + d 1 arg m(t) f(t) = F + dt 2π d arg m(t) dt TSIM W7: Modulacje analogowe 2/23

Funkcje modulujące dla podstawowych modulacji analogowych TSIM W7: Modulacje analogowe 3/23

Modulacje jednowstęgowe SSB-SC i SSB Single Sideband Suppressed Carrier Funkcja modulująca: m(t) = x(t) ± jˆx(t) Reprezentacje analityczne sygnałów SSB-SC: z g SSB SC (t) = z x(t)z c (t), z d SSB SC(t) = z x(t)z c (t) z SSB SC (t) = Y 0 x2 (t) + ˆx 2 (t) e j[ωt±arctg[ˆx(t)/x(t)]] Y SSB SC (t) = Y 0 x2 (t) + ˆx 2 (t), ψ SSB SC (t) = Ωt ± arctg[ˆx(t)/x(t)] Postać rzeczywista sygnału SSB-SC: y SSB SC (t) = Y 0 [x(t) cos Ωt ˆx(t) sin Ωt] = x I (t) cos Ωt x Q (t) sin Ωt TSIM W7: Modulacje analogowe 4/23

x I (t) = Y 0 x(t) składowa synfazowa x Q (t) = Y 0ˆx(t) składowa kwadraturowa Widmo sygnału SSB-SC Z g SSB SC (ω) = 1 2π [Z x(ω) Z c (ω)] Z x (ω) = 2X(ω)1(ω), Z c (ω) = 2πY 0 δ(ω Ω) Z g SSB SC (ω) = 1 2π [2πY 0δ(ω Ω) 2X(ω)1(ω)] = 2 Y 0 X(ω Ω) 1(ω Ω) Y g SSB SC (ω) = 1 2 [ Z g SSB SC (ω) + Zg SSB SC ( ω)] Y g SSB SC (ω) = Y 0 [X(ω Ω)1(ω Ω) + X ( ω Ω)1( ω Ω)] TSIM W7: Modulacje analogowe 5/23

Y g SSB SC (ω) = Y 0 [X(ω Ω)1(ω Ω) + X(ω + Ω)1( ω Ω)] Y d SSB SC(ω) = Y 0 [X(ω Ω)1( ω + Ω) + X(ω + Ω)1(ω + Ω)] TSIM W7: Modulacje analogowe 6/23

Szerokość pasma sygnału SSB-SC B SSB SC = f m Generacja sygnału SSB-SC: metodą filtracji z pośrednią przemianą częstotliwości, za pomocą modulatora Hartleya. TSIM W7: Modulacje analogowe 7/23

Metoda filtracji z pośrednią przemianą częstotliwości TSIM W7: Modulacje analogowe 8/23

Modulator Hartleya TSIM W7: Modulacje analogowe 9/23

Demodulacja sygnału SSB-SC za pomocą detektora koherentnego y SSB SC (t) cos Ωt = Y 0 [x(t) cos Ωt ˆx(t) sin Ωt] cos Ωt y SSB SC (t) cos Ωt = Y 0 [x(t) cos 2 Ωt ˆx(t) sin Ωt cos Ωt] y SSB SC (t) cos Ωt = 1 2 Y 0x(t) + 1 2 Y 0[x(t) cos 2Ωt ˆx(t) sin 2Ωt] Wpływ stałego błędu fazy ϕ przy założeniu zerowego błędu częstotliwości lokalnego generatora fali nośnej: y SSB SC (t) cos(ωt + ϕ) = Y 0 [x(t) cos Ωt cos(ωt + ϕ) ˆx(t) sin Ωt cos(ωt + ϕ)] TSIM W7: Modulacje analogowe 10/23

y SSB SC (t) cos(ωt + ϕ) = Y 0 2 + Y 0 2 y d (t) = Y 0 2 Widmo sygnału zmodulowanego: Y d (ω) = Y 0 2 [x(t) cos ϕ ± ˆx(t) sin ϕ]+ [x(t) cos(2ωt + ϕ) ˆx(t) sin(2ωt + ϕ)] [x(t) cos ϕ ± ˆx(t) sin ϕ] [X(ω) cos ϕ ± ( j sgn ω)x(ω) cos ϕ] = = Y 0 2 X(ω)e j ϕ(sgn ω) TSIM W7: Modulacje analogowe 11/23

Dwukanałowy kompensacyjny demodulator sygnału SSB-SC TSIM W7: Modulacje analogowe 12/23

Modulacja SSB m(t) = 1 + x(t) ± jˆx(t) y SSB (t) = Y 0 [1 + x(t) cos Ωt ˆx(t) sin Ωt] y SSB (t) = Y 0 [1 + x2 (t)] + ˆx 2 (t) cos ( Ωt ± arctg Y SSB (t) = Y 0 [1 + x2 (t)] + ˆx 2 (t) ) ˆx(t) 1 + x(t) ψ SSB (t) = Ωt ± arctg ˆx(t) 1 + x(t) TSIM W7: Modulacje analogowe 13/23

Modulacja VSB Vestigial Sideband z częściowo stłumioną wstęgą boczną, (ze szczątkową wstęgą boczną) y VSB (t) = y AM SC (t) h(t) TSIM W7: Modulacje analogowe 14/23

Koncepcja generacji sygnału VSB TSIM W7: Modulacje analogowe 15/23

Modulator sygnału VSB z modyfikacją składowej kwadraturowej h I (t) = h(t) cos Ωt h Q (t) = h(t) sin Ωt TSIM W7: Modulacje analogowe 16/23

H I (jω) = 1 [H[j(ω Ω)] + H[j(ω + Ω)]] 2 H I (jω) = 1 [H[j(ω Ω)] H[j(ω + Ω)]] 2j TSIM W7: Modulacje analogowe 17/23

Sygnał telewizyjny TSIM W7: Modulacje analogowe 18/23

Modulacje analogowe kąta PM i FM y(t) = Y 0 cos ψ(t) W przypadku modulacji fazy PM: m(t) = e jk px(t), k p > 0 Sygnał analityczny sygnału PM: z PM (t) = Y 0 e jk px(t) e jωt = Y 0 e j[ωt+k px(t)] Rzeczywista postać sygnału PM: y PM (t) = Y 0 cos[ωt + k p x(t)] TSIM W7: Modulacje analogowe 19/23

Amplituda chwilowa sygnału PM: Y PM (t) = Y 0 = const Kąt chwilowy sygnału PM: ψ PM (t) = Ωt + k p x(t) W przypadku modulacji częstotliwości FM: m(t) = e jk f x(t)dt, k f > 0 z FM (t) = Y 0 e jk f x(t)dt e jωt = Y 0 e j[ωt+k f y FM (t) = Y 0 cos [Ωt + k f ] x(t)dt x(t)dt] TSIM W7: Modulacje analogowe 20/23

Amplituda chwilowa i kąt chwilowy sygnału FM: Y FM (t) = Y 0 = const ψ FM (t) = Ωt + k f x(t)dt Częstotliwość chwilowa sygnału PM: f PM (t) = 1 2π dψ PM (t) dt = F + k p 2π dx(t) dt Częstotliwość chwilowa sygnału FM: f FM (t) = 1 2π dψ FM (t) dt = F + k f 2π x(t) TSIM W7: Modulacje analogowe 21/23

Wymienne realizacje modulatorów Dewiacja fazy ϕ = ϕ(t) max = ψ(t) Ωt max Dewiacja fazy jest nazywana również wskaźnikiem lub indeksem modulacji i oznaczana przez β. TSIM W7: Modulacje analogowe 22/23

Dewiacja częstotliwości f = f(t) F max Wskaźniki modulacji sygnałów PM i FM: ϕ PM β PM = k p x(t) max ϕ FM β FM = k f Dewiacje częstotliwości sygnałów PM i FM: f PM = k p dx(t) 2π dt x(t)dt max f FM = k f 2π x(t) max max TSIM W7: Modulacje analogowe 23/23