66
первой ступени модуляции:
1)включить на вход шифратора имитаторы датчиков (постоянное напряжение в третий и напряжение от звукового генератора в четвертый каналы). Убедиться в нормальном функционировании системы;
2)просмотреть на осциллографе форму напряжения в контрольных точках лабораторного макета, начиная с группового сигнала (гнездо Б7). Проследить за характером их изменения в зависимости от напряжений, имитирующих датчики.
3)измерить частоту тактового генератора, величину канального интервала, длительности синхронизирующих и информационных импульсов;
4)измерить, пользуясь осциллографом, величину шага квантования по времени t, то есть расстояние между соседними отсчетами конкретного канала в групповом сигнале (фактически, это длительность кадра). Найти частоту квантования
Fк=1/ t. Уточнить измеренное значение, наблюдая характерные особенности ВИМ-импульса четвертого канала и изменения частоты гармонического сигнала на выходе этого канала на частотах, кратных частоте квантования;
5)зарисовать форму напряжений в контрольных точках макета. Переключатель ПI-8 в приемнике поставить в положение, соответствующее четвертому каналу.
Осциллограммы должны быть сфазированы во времени. Осуществить внешнюю синхронизацию осциллографа с гнезда лабораторного макета СИНХР. ОСЦ.
4.4. Исследовать некоторые характеристики системы передачи:
1)снять модуляционную характеристику в третьем канале
t
1 (U дат ) ,
где t – временной интервал между опорным и информационным импульсами (измерять с помощью калибратора осциллографа),
Uдат – напряжение, снимаемое с переменного резистора и
имитирующее сигнал датчика;
2) на частоте f=100 Гц снять амплитудную характеристику системы шифратор-дешифратор в четвертом канале
67
U вых
2 (U вх ) .
(Входное напряжение измеряется вольтметром звукового генератора Г3-I8, выходное напряжение измеряется вольтметром автоматического измерителя нелинейных искажений С6-7. Измеряемое напряжение с выхода ФНЧ подается на клеммы прибора ВХОД. НЕСИММЕТРИЧНЫЙ с входным сопротивлением (0,1-1) МОм. Переключатель РОД РАБОТЫ прибора С6-7 в положении ВОЛЬТМЕТР. При снятии характеристики одновременно следить за формой выходного напряжения по осциллографу, не допуская перемодуляции);
3) снять характеристику верности (зависимость напряжения на выходе от частоты модулирующего сигнала) в четвертом ка-
нале U вых |
3 ( f мод ) , при этом амплитуду модулирующего |
напряжения |
Uдат выбрать по амплитудной характеристике |
тракта. Частоту входного напряжения изменять в пределах от 20 Гц до Fк, при этом следить по осциллографу за изменениями частоты гармонического сигнала на выходе этого канала. Определить частоту среза системы связи Fс на уровне –3 дБ;
4) снять характеристику нелинейных искажений при передаче сообщений от входа шифратора до выхода ФНЧ в зависи-
мости от частоты при постоянной амплитуде, для этого поста-
вить переключатель РОД РАБОТЫ прибора С6-7 в положение ИСКАЖЕНИЯ.
4.5 Отчет должен содержать:
1)функциональные схемы шифратора;
2)осциллограммы напряжений в характерных точках схе-
мы;
3)результаты измерений, графики;
4)необходимые выводы.
5.Контрольные вопросы
5.1.Составьте функциональную схему шифратора МСПИ с ВРК с ВИМ.
5.2.Перечислите возможные способы и схемы получения модулированных сигналов с ВИМ.
68
5.3. Нарисуйте спектр сигнала с ВИМ. Укажите его особенности.
5.4. Поясните работу шифратора с помощью временных диаграмм.
5.5. Составьте функциональную схему дешифратора МСПИ с ВРК с ВИМ поднесущих.
5.6. Поясните работу дешифратора с помощью временных диаграмм.
5.7. Сравните два способа передачи, используемые в МСПИ
сВИМ:
1)при наличии импульса только кадровой синхронизации;
2)при наличии опорных канальных импульсов.
5.8. Изложите принцип синхронизации приемного устройства при наличии опорных импульсов в каждом канале.
5.9. На основе анализа спектра сигнала о ВИМ поясните особенности его демодуляции.
5.10. Укажите причины переходных искажений в МСПИ с ВРК. Какой характер имеют эти искажения?
5.11. Как оценить демодуляционные искажения в системе? 5.12. При каких условиях частота сигнала на выходе демо-
дулятора не соответствует частоте входного гармонического сигнала?
|
69 |
|
|
Лабораторная |
Исследование системы связи |
работа 4 |
с дельта-модуляцией |
1.Введение
В1948 году предложен новый способ цифровой передачи непрерывных (аналоговых) сигналов, получивший название “дель- та-модуляция” (ДМ). По сравнению с другими методами импульсной модуляции ДМ обладает рядом достоинств, которые проявляются в том случае, когда частота квантования передаваемого сигнала во времени намного превышает значение, определенное теоремой отсчетов.
Целью настоящей работы является ознакомление с принципом ДМ, особенностями построения систем связи с ДМ и исследование некоторых характеристик системы связи с дельта-модуляцией.
2.Принцип дельта-модуляции
При ДМ передается не функция сообщения, а знак приращения функции сообщения. Принцип действия системы связи с применением ДМ можно пояснить функциональной схемой (рис. 4.1) и графиками напряжений в характерных точках, приведенными на рис. 4.2.
Модулирующее напряжение r(t) и напряжение с выхода интегрирующего каскада R(t) подаются на два входа вычитающего устройства, то есть на выходе последнего имеем их разность
ε(t) = R(t)–r(t).
Генератор импульсов вырабатывает периодическую последовательность коротких тактовых импульсов, задающих тактовые моменты времени. Период следования этих импульсов определяет шаг квантования по времени ∆t.
При подаче на вход кодирующего устройства k-ro короткого тактового импульса в момент t=k∆t оно вырабатывает прямоугольный импульс с фиксированными значениями амплитуды и длительности. Полярность этого импульса зависит только от знака разности ε(t) в тактовый момент времени. Если ε(k∆t) 0, т.е
70
r(k∆t) R(k∆t), то на выходе кодирующего устройства появляется положительный импульс. Если же ε(k∆t)>0, т.е. r(k∆t)<R(k∆t), то полярность импульса отрицательна.
Интегратор 1 выполняет математическую операцию интегрирования поступающих на его вход кодовых импульсов и работает по следующим правилам:
1)если с выхода кодирующего устройства на вход интегратора подается импульс положительной полярности, то напряжение на выходе интегратора скачком возрастает на величину ∆r и затем остается неизменным до прихода следующего импульса;
2)если с выхода кодирующего устройства на вход интегратора подается импульс отрицательной полярности, выходное напряжение интегратора скачком уменьшается на ∆r и затем
также остается неизменным до прихода следующего импульса. Рис. 4.1 – Функциональная схема системы связи с ДМ
Поскольку на выходе кодирующего устройства в тактовые моменты времени обязательно возникают импульсы той или иной полярности, напряжение на выходе интегратора обязательно возрастает либо уменьшается на одну ступеньку и вследствие этого приобретает ступенчатую форму, показанную на рис. 4.2а. Очевидно, что величина ∆r определяет шаг квантования по амплитуде при таком аналого-цифровом преобразовании сигнала.
Из приведенного анализа работы дельта-модулятора следует, что в вычитающем устройстве сравнивается истинное значение модулирующего напряжения r[k∆t] с квантованным