Расчет и построение внешней диаграммы измерительных уровней канала передачи. Расчет остаточного затухания канала, страница 2

3. 

На вход демодулятора поступает сигнал АМОБП, частотный спектр которого сосредоточен в полосе от f1 до f2  (рис. 3). Определите номинал несущей частоты, которая должна быть подана на демодулятор для того, чтобы на его выходе получился сигнал, занимающий тональный диапазон частот.

Рис. 3. Заданная схема демодулятора.

4.  Рассчитайте и постройте спектральную диаграмму группового сигнала N – канальной МСП с ЧРК и АМ ОБП при полосе эффективно передаваемых частот в каждом канале 0,3…3,4 кГц. Для передачи используется нижняя боковая полоса частот.

 Исходные данные варианта 01:

-  Мощность несущей на выходе амплитудного модулятора Р0=25мВт;

-  Несущая частота первого преобразования f01 = 96 кГц;

-  Боковая полоса, выделенная полосовым фильтром ПФ2– верхняя;

-  Границы полосы частот однополосного сигнала – 20,2…23,3 кГц;

-  Номинал несущей частоты для нижнего по частоте канала N – канальной МСП с ЧРК – 12 кГц;

-  Боковая полоса, выделенная полосовым фильтром ПФ1– нижняя;

-  Глубина амплитудной модуляции m = 0,10;

-  Несущая частота второго преобразования f02 = 420 кГц;

-  Количество каналов МСП с ЧРК N = 3.

   Решение.

1.  Мощность боковых полос на выходе амплитудного модулятора Рбп определяем по формуле 5.19 [3]:

        Рбп = Рнбп + Рвбп = m² · P0/2 = 0,10² · 25/2 = 0,125 мВт

     Определяем, во сколько раз мощность боковых меньше

     мощности несущей:

        в                                                 раз      

2.   Рассчитываем частоты на выходе полосовых фильтров

      амплитудных модуляторов ( рис. 2 ):

2.1.  Согласно 5.1 [2] на выходе первого амплитудного      модулятора образуются две полосы частот:

-  нижняя, с инверсией спектральных составляющих, ограниченная

    частотами     fн1 = f01 – 3,4 = 96 –3,4 = 92,6 кГц    и    fв1 = f01 – 0,3 =

    = 96 – 0,3 = 95,7 кГц;

-  верхняя, без инверсии спектральных составляющих, ограниченная     частотами    fн2 = f01 + 0,3 = 96 + 0,3 = 96,3  кГц   и   fв2 = f01 + 3,4 = 96 + 3,4 = 99,4 кГц.

            По условию варианта полосовой фильтр ПФ1 выделяет

            нижнюю боковую, следовательно на вход второго

            амплитудного модулятора поступает сигнал с инверсным

            спектром, ограниченный частотами  fн1 = 92,6 кГц  и

            fв1 = 95,7 кГц ( рис. 4 ).

2.2.   Аналогично  можно рассчитать полосы частот, образующиеся  на выходе второго амплитудного модулятора:

-  нижняя, с инверсией спектральных составляющих ( относительно входа АМ2),ограниченная частотами  fн1 = f02 – 95,7 = 420 – 95,7 = = 324,3 кГц    и     fв1 = f02 – 92,6 = 420 – 92,6 = 327,4 кГц;

-  верхняя, без инверсии спектральных составляющих, ограниченная частотами   fн2 = f02 + 92,6 = 420 + 92,6 = 512,6  кГц   и   fв2 = f02 + 95,7 = 420 + 95,7 = 515,7 кГц.

Второй полосовой фильтр ПФ2 выделяет верхнюю боковую, следовательно на выходе схемы получаем сигнал в полосе частот от fн = 512,6 кГц  до  fв = 515,7 кГц с инверсией спектральных составляющих относительно сигнала на входе схемы. Исходя из расчетов строим спектральную диаграмму преобразования частот в заданной схеме ( рис. 4 ).

3.  Для демодуляции АМОБП используется балансный перемножитель частоты, аналогичный амплитудному модулятору. Согласно 5.1 [2] после перемножения образуются две полосы частот – верхняя и нижняя. Согласно заданной схеме ( рис. 3 ), фильтр нижних частот на выходе демодулятора выделяет нижнюю боковую, занимающую тональный спектр – 0,3…3,4 кГц. Опорная частота f0  должна совпадать с виртуальной несущей частотой преобразователя передачи данного канала. Спектр заданной полосы  f1 … f2 не инвертирован, следовательно она получена выделением верхней боковой на передаче. Записываем выражения для частот, ограничивающих верхнюю боковую при амплитудной модуляции:

f1 = f0  + 0,3;  f2 = f0  + 3,4

    Исходя из этих выражений находим частоту f0 , которую

    необходимо подать на демодулятор:

           f0 = f1 – 0,3 = f2 – 3,4

    Подставляем заданные значения частот:

f0 = 20,2 – 0,3 = 23,3 – 3,4 = 19,9 кГц

4.  Рассчитываем граничные частоты каналов заданной МСП с ЧРК и АМОБП. Заданное количество каналов – 3. Номинал несущей для нижнего по частоте канала  f01 = 12 кГц. В МСП с ЧРК принято расстояние между номиналами несущих в 4 кГц, следовательно номиналы несущих второго и третьего канала будут равны  f02 = 16 кГц  и f03 = 20 кГц  соответственно. Так как по условию для передачи используется нижняя боковая, линейные спектры каналов будут инвертированными. Для расчета граничных частот каналов используем соотношение 5.1 [2]:

-  для первого канала:

fн1 = f01 – 3,4 = 12 – 3,4 = 8,6 кГц;

fв1 = f01 – 0,3 = 12 – 0,3 = 11,7 кГц.

-  для второго канала:

fн2 = f02 – 3,4 = 16 – 3,4 = 12,6 кГц;

fв2 = f02 – 0,3 = 16 – 0,3 = 15,7 кГц.

-  для третьего канала:

fн3 = f03 – 3,4 = 20 – 3,4 = 16,6 кГц;

fв3 = f03 – 0,3 = 20 – 0,3 = 19,7 кГц.

        Исходя из полученных данных, строим спектральную

        диаграмму группового сигнала ( рис. 5 ).

Список литературы.

1.  Гитлиц М.В., Лев А.Ю. Теоретические основы многоканальной связи:Учебное пособие для вузов связи. – М.: Радио и связь, 1985.

2.  Четкин С.В. Конспект лекций по курсу «Многоканальные системы передачи». Раздел первый «Принципы построения многоканальных систем передачи». – М.: ВЗЭИС, 1986.

3.  С. Стейн, Дж. Джонс «Принципы современной теории связи». – М.: Связь, 1971.

4.  Методические указания и контрольные задания по дисциплине «Многоканальные системы передачи». – М.: ВЗЭИС, 1992.