Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Пусть сигнал на входе преобразователя описывается соотношением

Читайте также:
  1. Cпектр FSK сигнала
  2. Host BusПредназначена для скоростной передачи данных (64 разряда) и сигналов управления между процессором и остальными компонентами системы.
  3. I.7.4.Влияние оксидативного стресса на процессы сигнальной трансдукции
  4. II. Сигналы на железнодорожном транспорте
  5. IV. Сигналы ограждения на железнодорожном транспорте
  6. IX. Звуковые сигналы на железнодорожном транспорте
  7. IX. Звуковые сигналы на железнодорожном транспорте

где Xn и φn – изменяющиеся во времени амплитуда и фаза входного сигнала соответственно, ω – частота сигнала.

Пусть на выходе генератора действует колебание вида

где XГ – постоянная амплитуда, ωГ – частота генерируемого колебания.

На выходе перемножителя действует сигнал

 

Если частотой выходного сигнала преобразователя является частота ω – ωГ, то первое слагаемое описывает полезный продукт преобразования, а второе – побочный. Для удаления побочного продукта преобразования можно использовать или полосовой фильтр с центральной частотой полосы пропускания, равной ω – ωГ, или ФНЧ, подавляющий составляющую частоты ω + ωГ.

Поэтому выходной сигнал преобразователя равен

где KФ – коэффициент передачи фильтра для полезного продукта преобразования, -постоянный фазовый сдвиг, вносимый фильтром на частоте . Полученное соотношение справедливо, если коэффициент передачи фильтра для побочного продукта преобразования равен нулю. В противном случае на выходе преобразователя будет действовать ослабленная составляющая на частоте ω + ωГ.

Из последнего соотношения видно, что изменяющиеся во времени амплитуда и фаза выходного сигнала преобразователя частоты связаны линейными соотношениями с амплитудой и фазой входного сигнала. Это означает, что преобразование частоты не изменяет закона модуляции как при амплитудной, так и при угловой модуляции.

На рисунке 3.11 приведена схема квадратурного преобразователя частоты, содержащего 90-градусный фазорасщепитель и косинусно-синусный генератор.

 

Рисунок 3.11 – Квадратурный преобразователь частоты

Пусть на выходах фазоращепителя действуют две квадратурные составляющие входного сигнала

Пусть на выходах косинусно-синусного генератора существуют колебания

Тогда выходной сигнал преобразователя определится соотношением

Таким образом, в случае идеальных ФР и КСГ на выходе преобразователя получается только полезный продукт преобразования. При наличии погрешностей этих узлов наряду с полезным продуктом преобразования будет существовать ослабленный побочный продукт преобразования.

 

3.5. Амплитудные детекторы

 

3.5.1.Амплитудный детектор - выпрямитель

Амплитудный детектор предназначен для формирования выходного сигнала, повторяющего закон изменения амплитуды входного сигнала.

На рисунке 3.12 дано графическое представление алгоритма функционирования цифрового амплитудного детектора – выпрямителя. Детектор состоит из блока определения абсолютного значения отсчета входного сигнала ABS и фильтра нижних частот.

 

 

Рисунок 3.12 – Амплитудный детектор-выпрямитель

 

Пусть на входе детектора действует АМ сигнал

,

где - амплитуда входного сигнала, изменяющаяся во времени в процессе модуляции, - частота несущей, - частота дискретизации, n – порядковый номер отсчета, - начальная фаза несущей.

Выходной сигнал блока ABS описывается следующим соотношением

.

Из последнего соотношения следует, что для получения сигнала, повторяющего закон изменения амплитуды , нужно выделить постоянную составляющую функции

.

Поэтому необходим фильтр нижних частот. Достоинством детектора-выпрямителя является его простота, а недостатком – зависимость постоянной составляющей функции от .

На рисунке 3.13 показана функция при и . Из него видно, что постоянная составляющая этой функции дискретного времени равна 0.5.

Рисунок 3.13 – Функция Ф(n) при и

На рисунке 3.14 приведена та же функция, но при . Из него видно, что постоянная составляющая равна 0.707.

 

Рисунок 3.14 - Функция Ф(n) при и

Таким образом, при частоте несущей, равной четверти частоты дискретизации, изменение начального фазового сдвига несущей от нуля до изменяет величину постоянной составляющей функции более чем на 40%.

Следовательно, выходной сигнал детектора оказывается зависящим не только от амплитуды входного сигнала, но и от фазы несущей, что приводит к паразитной амплитудной модуляции сигнала.

Можно показать, что при частоте несущей, равной , величина постоянной составляющей изменяется при изменении фазы несущей не более чем на 8%.

Поэтому амплитудный детектор-выпрямитель целесообразно использовать только при частотах несущей, которые существенно меньше частоты дискретизации.

 

3.5.2.Квадратурный амплитудный детектор с блоком извлечения квадратного корня

 

На рисунке 3.15 приведена схема квадратурного амплитудного детектора с блоком извлечения квадратного корня

Рисунок 3.15 – Амплитудный детектор с блоком извлечения квадратного корня

 

В состав детектора входит 90-градусный фазорасщепитель (ФР), блок извлечения квадратного корня, два перемножителя и сумматор.

В случае идеального фазорасщепителя АМ сигналы на его выходах определяются соотношениями

.

Из схемы следует, что выходной сигнал детектора равен и не зависит от частоты и фазы несущей, что является достоинством детектора. Недостаток детектора – наличие блока извлечения квадратного корня, требующего существенных программных затрат при микропроцессорной реализации детектора.

 

Лекция №10

 

3.6. Фазовые детекторы

 

3.6.1.Фазовый детектор с выходным ФНЧ

 

Фазовый детектор предназначен для формирования выходного сигнала, зависящего от разности фаз входного сигнала и опорного колебания.

На рисунке 3.16 показан фазовый детектор, содержащий перемножитель, опорный генератор синусоидальных колебаний ОГ и ФНЧ.


Дата добавления: 2015-07-17; просмотров: 90 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Z-преобразование синусной компоненты выходного сигнала связано с Z-преобразованием входного сигнала следующим соотношением| Пусть сигнал на входе детектора описывается соотношением

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.009 сек.)