Исследование возникновения внеполосных излучений радиопередатчиков, страница 3

Наиболее резкий спад внеполосных колебаний может быть обеспечен гауссовым модулирующим импульсом, все производные которого также описываются гауссовой кривой, т.е. непрерывны и конечны. Однако идеальный гауссов импульс имеет бесконечную длительность, т.е. на практике не реализуется. В качестве практических приближений к такому сигналу рассматриваются модулирующие импульсы с огибающей вида cos(πt/τ), cos²(πt/τ) и т.д. или усеченный по времени гауссов импульс (с «пьедесталом»).

В табл. 1 приведены выражения для спектров некоторых модулирующих импульсов, а на рис. 6   изображены графики огибающих спектров четырех различных типов импульсов равной энергии и равной длительности по половинному уровню напряжения.

Таблица 1

№ .	Формула импульса	Формула спектра
1	Прямоугольный
2	Симметричный трапециидальный с длительностью фронта τф
3	Гауссов импульс
4	Косинусный импульс (Тьюки)
5	Косинус - квадратный (Хемминга)
6	Импульс Бартлета
7	Косинус - кубический

Как следует из рис. 6, уровни внеполосных излучений для разных импульсов очень сильно отличаются, наибольшая скорость спадания огибающей спектра обеспечивается при гауссовом импульсе, а простейший прямоугольный импульс обладает самым широким спектром из всех возможных. Создание импульсов специальной формы для снижения внеполосных колебаний – сложная техническая задача. Практический смысл имеет снижение внеполосных колебаний лишь до определенного предела. Если речь идет о составляющих спектра сигнала -50 дБ и менее, то большее значение, чем форма сигнала, начинают иметь эффекты, не учитываемые упрощенной моделью сигнала и вызванные способом модуляции несущей частоты.

На практике решение задачи снижения внеполосного излучения решается одним из двух способов.

Первый способ предполагает  применение формирующих фильтров. Причем эти фильтры могут быть реализованы в виде ФНЧ, с характеристиками, обеспечивающими при входном импульсном воздействии отклик заданной формы. Либо реализуются  полосовые фильтры на промежуточной (поднесущей) частоте для модулированного сигнала, обеспечивающие требуемую полосу выходного сигнала.

Второй способ предполагает синтез модулирующих импульсов заданной формы и выполняется с использованием цифровых методов формирования сигналов.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ лабораторной работы

Программная модель выполнена в среде SystemView. Для загрузки схемы для исследования необходимо запустить SysVu_32.exe и вызвать файл Vnepolos.svu. Данный файл представляет собой модель, позволяющую исследовать спектральные характеристики последовательности модулирующих импульсов различной формы.

 Схема, изображенная на рис. 7,  состоит из:

· источника случайной битовой последовательности с задаваемой амплитудой и битовой скоростью сигнала (по умолчанию логические уровни имеют значения ±0.5, скорость 100 бит/с);

· формирующих низкочастотных фильтров с регулируемыми параметрами, позволяющих создавать импульсы специальной формы;

· фазовых модуляторов;

· элементов графического отображения сигнала и анализа (Sink).

Для изменения параметров устройства необходимо выполнить двойной щелчок левой клавишей мыши на выбранном блоке и, выбрав раздел Parameters, установить желаемые величины.

1. Запустить систему моделирования SystemView и вызвать файл Vnepolos.svu.

1.1. Установить параметры анализа, для чего:

- нажать на кнопку системного времени (SystemTime) на панели инструментов;

- в поле StartTimeустановить начальное время анализа 0 с;

- в поле StopTime установить время анализа 2 с;