Спектральные характеристики модулированных сигналов

К основным характеристикам модулированных сигналов относятся энергетические показатели и спектральный состав. Первые определяют помехоустойчивость связи, вторые, прежде всего, полосу частот, занимаемую сигналом.

Классический модулятор имеет два входа. На один подается гармонический сигнал-переносчик, на другой - полезный сигнал с кодера.

Предположим, что полезный сигнал представлен двоичной последовательностью: 10101. Вид такого сигнала и соответствующего ему ФМ-сигнала показан на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Эпюра ФМ-сигнала

Перейдем к спектру ФМ-сигнала. Любую регулярную импульсную последовательность можно представить рядом Фурье:

, (4.4)

где - постоянная составляющая полезного сигнала;

, - амплитуда и фаза соответствующей n-й гармоники,

- уровень логической единицы (согласно выбранной микросхеме).

При фазовой модуляции частотный состав колебаний определяется по следующей формуле:

(4.5)

где - индекс модуляции ;

- частота первой гармоники полезного сигнала.

- номер гармоники,

- амплитуда несущей (по заданию В),

- частота несущей (по заданию МГц);

.

Для практического использования спектр ограничим полосой , ограничение проведем по пяти крайним боковым составляющим.

Частота первой гармоники .

Циклическая частота несущей .

Итоговый спектр ФМ содержит несущую частоту, в окрестностях которой расположены боковые полосы, состоящие из комбинаций частот (таблица 4.1).

Амплитуду на n-ой гармонике рассчитаем по следующей формуле:

.

Таблица 4.1 - Спектр ФМ-сигнала

Интересное из раздела

Проектирование и программная реализация комплексной системы стрелочных переводов
Цифровая обработка сигналов (ЦОС) [1] представляет собой одну из наиболее мощных технологий, которая в XXI веке будет определять развитие наук ...

Проводные линии электросвязи
Проводные линии электросвязи делятся на кабельные, воздушные и оптоволоконные. Линии электросвязи возникли одновременно с появлением электрического теле ...

Цифровой показатель уровня топлива
Топливомер - прибор, измеряющий объемное или весовое количество топлива или масла в баках. Как правило, непосредственное измерение количества топлива крайне затруднено, п ...