Основы метрологического обеспечения. Краткий исторический обзор развития метрологии. Нормативные документы, регламентирующие метрологическое обеспечение, страница 43

Международная классификация типов (видов) сигналов предусматривает обозначение амплитудно-модулированного сигнала индексом: А3, с использованием одной только верхней боковой полосы частотного спектра (однополосная амплитудная модуляция): А3В; - нижней боковой полосы: А3Н; - с подавленной несущей: А3J.

18.2. Измерение параметров сигналов с угловой модуляцией

Если в несущем гармоническом колебании передаваемое сообщение изменяет либо частоту, либо начальную фазу, а амплитуда несущей остается неизменной, то такой вид модуляции называется соответственно частотной или фазовой. Сформированные таким образом сигналы получили название – сигналы с угловой модуляцией.

Основной метод измерения параметров сигналов с угловой модуляцией является осциллографирование.

18.2.1. Фазовая модуляция гармонического сигнала

В качестве примера формирования фазовой модуляции несущей приведены на рис. 18.2 осциллограммы соответствующих сигналов.

Математическая модель сигнала с фазовой модуляцией имеет вид:

или

, где измеряемыми параметрами фазо – модулированного сигнала являются:

 - индекс фазовой модуляции, который определяет девиацию фазы модулирующей функции х(t);

ω0 = const – частота несущего колебания при отсутствии модулирующего сигнала х(t).

Рис. 18.2. Осциллограммы сигналов, поясняющие процесс фазовой модуляции

Как следует из рассмотрения рис. 18.2 измерение параметра (девиации фазы) фазо - модулированного сигнала на экране осциллографа удобно выполнять с помощью двух лучей, один из которых отображает немодулиолванный, а другой – фазо – модулированный сигнал.

18.2.2. Фазовая манипуляция гармонического сигнала

Сигналы фазовой манипуляции (телеграфии) при девиации фазы    имеют вид

Осциллограммы фазо – манипулированного сигнала проиллюстрированы на рис. 18.3.

Как следует из рассмотрения рис. 18.3 измеряемым параметром фазо – манипулированного сигнала является девиация фазы    

Рис. 18.3. Осциллограммы сигналов, поясняющие процесс фазовой манипуляции

На практике нашла широкое применение относительная фазовая манипуляция, когда сигналы двоичного кода формируются с учетом изменения фазы по отношению к фазе предыдущего периода изменения несущей.

Относительная фазовая манипуляция обозначается индексом F9.

Как было упомянуто выше, угловая модуляция предусматривает, кроме фазовой, частотную модуляцию.

18.2.3.Частотная модуляция сигнала

Математическая модель одно тонального сигнала частотной модуляции имеет вид:

, где измеряемые параметры частотно-модулированного сигнала:

 -индекс частотной модуляции, который определяет девиацию частоты модулирующей функции х(t) и несущей;

 - девиация частоты сигнала (несущей);

Ω = 2πF0 – частота модулирующей функции х(t).

Пример осциллограммы частотно-модулированного сигнала приведен на рис. 18.4.

Рис. 18.4. Осциллограммы сигналов, поясняющие частотную модуляцию

Отличие между измеряемыми параметрами частотно-модулированным и фазо- модулированным сигналами состоит в том, что девиация частоты частотно-модулированного сигнала не зависит от частоты модулирующего сигнала. Девиация частоты фазо- модулированного сигнала линейно увеличивается с ростом частоты модулирующего сигнала.

Частотно-модулированный сигнал обозначается индексом F3.

18.2.4. Частотная манипуляция сигнала

Сигналы частотной манипуляции (телеграфии) используют две базисные функции:

Осциллограммы сигналов, иллюстрирующие процедуру частотной манипуляции в соответствие с базисными функциями, приведены на рис. 18.5.

Рис. 18.5. Осциллограммы сигналов, иллюстрирующие процедуру частотной манипуляции

Из рассмотрения рис. 18.5 следует, что за счет отличия значений частот «нажатия» и «отжатия» двоичного кода, например, «1» и «0», формируется частотно-манипулированный сигнал.

Разность между частотой несущей «нажатия» и частотой несущей «отжатия» является измеряемым параметром частотно – манипулированного сигнала и называется частотой разноса (разнос частот):

.

Частотно-манипулированный сигнал обозначается индексом F1.