Systemy Radiokomunikacyjne - laboratorium

Ćw. 4: „BADANIE SYGNAŁÓW WIELKIEJ CZĘSTOTLIWOŚCI STOSOWANYCH W RADIOFONII ANALOGOWEJ”.

Data: Grupa: Termin:

1. Badanie sygnału z modulacją amplitudy AM

1. w dziedzinie częstotliwości

Wykonane zostały pomiary z następującymi parametrami:

	f0 [kHz]	fm [kHz]	m [%]	U0 [dBµV]
P1	1000	1	30	60
P2	1000	4,5	75	60
P3	1000	4,5	100	60

gdzie: f₀ - częstotliwość przebiegu nośnego

f_m - częstotliwość przebiegu modulującego

m - współczynnik głębokości modulacji

U₀ - amplituda przebiegu nośnego

P1, P2, P3 - kolejno obserwowane przebiegi zmodulowane

Porównanie wartości wysokości oraz częstotliwości wstęg bocznych:

	U0 - Hz [dBµV]	Ht [µV]	Hz [µV]	f0- fm [kHz]	f0+ fm [kHz]
P1	43,2	150	145	999,00	1000,98
P2	51	375	355	995,62	1004,44
P3	53,7	500	484	995,54	1004,40

Uwaga: dla przebiegu P1 wartość wstęgi górnej wyniosła 43,6 dBµV

gdzie: H_t - teoretyczna wysokość wstęg bocznych

H_z - zmierzona wysokość wstęg bocznych

f₀- f_m - dolna wstęga boczna

f₀+ f_m - górna wstęga boczna

P1, P2, P3 - kolejno obserwowane przebiegi zmodulowane

Szerokości pasm dla kolejnych przebiegów zmodulowanych:

	Bt [kHz]	Bz [kHz]
P1	2,00	1,98
P2	9,00	8,82
P3	9,00	8,86

gdzie: B_t - szerokość teoretyczna pasma

B_z - szerokość zmierzona pasma

2. w dziedzinie czasu

Z generatora funkcyjnego podaliśmy sygnały o następujących paramatrach:

	f0 [kHz]	m [%]	fm [kHz]
G1	1000	100	4,500
G2	1000	30	2,000

gdzie: f₀ - częstotliwość przebiegu nośnego

f_m - częstotliwość przebiegu modulującego

m - współczynnik głębokości modulacji

G1, G2 - kolejno obserwowane przebiegi zmodulowane

Kursory A i B na ekranie oscyloskopu wskazały wartości:

	tmz [ms]		fmz [kHz]	Hz [mV]
	A	B			A	B
G1	0,413	0,190	4,489	40,0	48,8
G2	0,481	1,395	2,020	20,0	34,4

gdzie: t_mz - wartość czasu wskazanego przez kursory

f_mz - zmierzona częstotliwość przebiegu modulującego

H_z - zmierzona amplituda wskazywana przez kursory

G1, G2 - kolejno obserwowane przebiegi zmodulowane

2. Badanie sygnału z modulacją częstotliwości FM

Z generatora funkcyjnego podaliśmy sygnał o parametrach:

	f0 [MHz]	fm [kHz]	Δf [kHz]	U0 [dBµV]
S1	98	15,00	75,0	60
S2	98	10,13	52,2	60

Zaobserwowany na oscyloskopie poziom napięcia przebiegu zmodulowanego wyniósł

45,2 dBµV, natomiast wskaźnik dewiacji β=5. Wartości dewiacji oraz różnic napięć kolejnych prążków sygnału zmodulowanego S1 przedstawia poniższa tabela:

Nr prążka	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Δf [kHz]	14,4	29,4	43,8	58,8	73,2	88,2	102,6	120	135,6
ΔU [dB]	4,9	-11,1	6	6,3	2,9	-3,2	-10,8	-20,7	-31,7

Widmo sygnału S1 zmodulowanego FM, dla β = 5 i f_m =15 kHz

Dla sygnału S2 wartość współczynnika dewiacji wyniosła β=5,15. Wartości dewiacji oraz różnic napięć kolejnych prążków sygnału zmodulowanego S2 przedstawia poniższa tabela:

Nr prążka	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Δf [kHz]	10	19,6	30	40	50	59,6	69,6	79,6	89,6
ΔU [dB]	8	-52	8,4	9,4	6,4	0,7	-6,7	-15,5	-26

Widmo sygnału S2 zmodulowanego FM, dla β = 5,15 i f_m =10,13 kHz

3. Wnioski

W ćwiczeniu laboratoryjnym badaliśmy sygnały w.cz. stosowane w radiofonii analogowej. W pkt.1 obserwowaliśmy przebiegi czasowe oraz częstotliwościowe fali zmodulowanej amplitudowo AM. Widoczna jest zmiana wysokości prążków wraz ze zmianą głębokości modulacji (wysokość prążków rośnie, gdy głębokość modulacji rośnie). Można również zaobserwować wzrost szerokości pasma przy wzroście częstotliwości przebiegu modulującego.

W pkt. 2 obserwowaliśmy przebiegi fali zmodulowanej częstotliwościowo. Zauważyć można różnicę mocy wykorzystywanej w modulacjach AM i FM. Modulacja AM jest nieekonomiczna i zużywa więcej energii niż FM. Zaobserwowana została również zgodność pomiarów z wykresem funkcji Bessel'a.

W obu punktach zauważyliśmy zgodność teoretycznych wykresów widm z wykresami oscyloskopu. Widmo sygnału zmodulowanego AM składało się z jednego prążka fali nośnej oraz dwóch prążków bocznych. Na widmie sygnału zmodulowanego FM widoczny był prążek fali nośnej oraz nieskończenie wiele prążków oddalonych od fali nośnej o krotność częstotliwości modulującej.

---