Студопедия

Главная страница Случайная лекция

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика






Виды радиосигналов и их основные характеристики

Читайте также:
  1. I. Основные принципы и идеи философии эпохи Просвещения.
  2. II. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ РАДИАЦИОННОЙ ОПАСНОСТИ И МЕДИЦИНСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОТ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ.
  3. III. Основные политические идеологии современности.
  4. IV.5. Основные тенденции развития позднефеодальной ренты (вторая половина XVII—XVIII в.)
  5. V. АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД И МАССИВОВ. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД
  6. V6. ОСНОВНЫЕ СЕМАНТИКО-СТИЛЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ХУДОЖЕСТВЕННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. ОБРАЗ АВТОРА
  7. Анализ технологичности изделия и деталей. Основные показатели.
  8. Английская революция 17 в. (предпосылки, основные этапы и начало)
  9. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИНТА
  10. Базы данных. Общие сведения. Основные понятия баз данных

Радиосигналы

Другие типы антенн

Кроме перечисленных типов антенн, авиационная радиотехника использует ряд других типов. Среди них можно назвать спиральные антенны, диэлектрические, линзовые, щелевые, антенны поверхностных волн и т.д. Эти антенны обладают некоторыми преимуществами по сравнению с другими типами антенн, которые используются в специальной аппаратуре. Например, спиральные антенны могут принимать электромагнитные волны при любой поляризации волны. Линзовые антенны позволяют получить узкие диаграммы при уменьшенных габаритах. Антенны поверхностных волн и щелевые имеют конструкцию, позволяющую легко монтировать их на корпусе воздушных судов, не вызывая увеличения сопротивления встречному потоку воздуха.

 

Радиосигналами называют электромагнитные волны или электрические высокочастотные колебания, которые заключают в себе передаваемое сообщение. Для образования сигнала параметры высокочастотных колебаний изменяются (модулируются) с помощью управляющих сигналов, которые представляют собой напряжение, изменяющееся по заданному закону. В качестве модулируемых обычно используются гармонические высокочастотные колебания:

 

где w0=2πf0 – высокая несущая частота;

U0 – амплитуда высокочастотных колебаний.

К наиболее простым и часто используемым управляющим сигналам относятся гармоническое колебание

,

где Ω – низкая частота, много меньшая w0; ψ – начальная фаза; Um – амплитуда, а также прямоугольные импульсные сигналы, которые характеризуются тем, что значение напряжения Uупр(t)=U в течение интервалов времени τи, называемых длительностью импульсов, и равно нулю в течение интервала между импульсами (рис.1.13). Величина Tи называется периодом повторения импульсов; Fи=1/Tи – частота их повторения. Отношение периода повторения импульсов Tи к длительности τи называется скважностью Q импульсного процесса: Q=Tии.

Uупр(t)
Tи
τи
U
t

Рис.1.13. Последовательность прямоугольных импульсов

В зависимости от того, какой параметр высокочастотного колебания изменяется (модулируется) с помощью управляющего сигнала, различают амплитудную, частотную и фазовую модуляцию.

При амплитудной модуляции (АМ) высокочастотных колебаний низкочастотным синусоидальным напряжением частотой Ωмод образуется сигнал, амплитуда которого изменяется во времени (рис.1.14):

 

Параметр m=Um/U0 называют коэффициентом амплитудной модуляции. Его значения заключены в интервале от единицы до нуля: 1≥m≥0. Коэффициент модуляции, выраженный в процентах (т.е. m×100%), называется глубиной амплитудной модуляции.

t
UАМ(t)

Рис. 1.14. Амплитудно-модулированный радиосигнал

При фазовой модуляции (ФМ) высокочастотного колебания синусоидальным напряжением амплитуда сигнала остается постоянной, а его фаза получает дополнительное приращение Δy под воздействием модулирующего напряжения: Δy=kФМUм sinWмод t, где kФМ – коэффициент пропорциональности. Высокочастотный сигнал с фазовой модуляцией по синусоидальному закону имеет вид

.

При частотной модуляции (ЧМ) управляющий сигнал изменяет частоту высокочастотных колебаний. Если модулирующее напряжение изменяется по синусоидальному закону, то мгновенное значение частоты модулированных колебаний w=w0+ kЧМUм sinWмодt, где kЧМ – коэффициент пропорциональности. Наибольшее изменение частоты w по отношению к ее среднему значению w0, равное ΔwМ= kЧМUм, называется девиацией частоты. Частотно-модулированный сигнал может быть записан следующим образом:



 

Величина, равная отношению девиации частоты к частоте модуляции (Δwм/Wмод = mЧМ), называется коэффициентом частотной модуляции.

На рис.1.14 изображены высокочастотные сигналы при АМ, ФМ и ЧМ. Во всех трех случаях используется одинаковое модулирующее напряжение Uмод, изменяющееся по симметричному пилообразному закону Uмод(t)= kмодt, где kмод>0 на отрезке времени 0t1 и kмод<0 на отрезке t1t2 (рис.1.15,а).

При АМ частота сигнала остается постоянной (w0), а амплитуда изменяется по закону модулирующего напряжения UАМ(t) = U0kмодt (рис.1.15,б).

Частотномодулированный сигнал (рис.1.15,в) характеризуется постоянством амплитуды и плавным изменением частоты: w(t) = w0+kЧМ t. На отрезке времени от t=0 до t1 частота колебаний увеличивается от значения w0 до значения w0+kЧМ t1, а на отрезке от t1 до t2 частота уменьшается опять до значения w0.

Фазомодулированный сигнал (рис.1.15,г) имеет постоянную амплитуду и скачкообразное изменение частоты. Поясним это аналитически. При ФМ под воздействием модулирующего напряжения

t
UАМ(t)
t
UЧМ(t)
а)
б)
t
Uмод(t)
t1
t2
w0
t
UфМ(t)
г)
w1
w2
в)

Рис.1.15. Сравнительный вид модулированных колебаний при АМ, ЧМ и ФМ:
а – модулирующее напряжение; б – амплитудно-модулированный сигнал;
в – частотно-модулированный сигнал; г – фазомодулированный сигнал

фаза сигнала получает дополнительное приращение Δy=kФМ t, следовательно высокочастотный сигнал с фазовой модуляцией по пилообразному закону имеет вид

.

Таким образом, на отрезке 0t1 частота равна w1>w0, а на отрезке t1t2 она равна w2<w0.

При передаче последовательности импульсов, например, двоичного цифрового кода (рис.1.16,а), также может использоваться АМ, ЧМ и ФМ. Такой вид модуляции называется манипуляцией или телеграфией (АТ, ЧТ и ФТ).

t
UАТ(t)
t
UЧТ(t)
а)
б)
τи
w0
t
Uмод(t)
w2
w1
в)
г)
t
UФТ(t)
w0

Рис.1.16. Сравнительный вид манипулированных колебании при АТ, ЧТ и ФТ

При амплитудной телеграфии образуется последовательность высокочастотных радиоимпульсов, амплитуда которых постоянна в течение длительности модулирующих импульсов τи, и равна нулю все остальное время (рис.1.16,б).

При частотной телеграфии образуется высокочастотный сигнал с постоянной амплитудой, и частотой, принимающей два возможных значения (рис.1.16,в).

При фазовой телеграфии образуется высокочастотный сигнал с постоянной амплитудой и частотой, фаза которого изменяется на 180° по закону модулирующего сигнала (рис.1.16,г).


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Рупорная антенна | Спектры сигналов

Дата добавления: 2014-02-26; просмотров: 1523; Нарушение авторских прав


lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.004 сек.