Исследование помехоустойчивости передачи бинарных сигналов в радиолиниях с амплитудной, частотной, фазовой и относительно-фазовой манипуляцией: Руководство к лабораторной работе, страница 4

4.4.Задание отношения сигнал/шум.

Приведенное ко входу приемника отношение сигнал/шум определяется тем, что вырезает фильтр приемника из имеющейся на входе смеси сигнала и шума. Поэтому непосредственное измерение отношения сигнал/шум на входе приемника невозможно. Можно предложить два способа определения отношения сигнал/шум приемника.

Первый способ заключается в следующем. Можно считать, что сигнал проходит через фильтр без искажений (рис.3), поэтому по измеренной на входе амплитуде сигнала U^ легко найти импульсную мощность сигнала

Pсм=U²мс/2

Были проведены измерения мощности шума и определена его спектральная плотность

No =0,5-10^-5 Вт/Гц. Как следует из рис.3, эффективная полоса приемника

Df=2/t=2.5 кГц

Мощность шума находитсякак

Pш=No*Df =10^-5*0,5 *25*10³ =0,125 Вт для приемников AM и ФМ. Отношение сигнал/шум по мощности

 

Отношение сигнал/шум по напряжению

Отсюда следует, что    U_мсам=0,5*h_АМ

Таким образом, для задания на входе приемника требуемого отношения h_АМ нужно вычислить по формуле и установить ручкой «Амплитуда сигнала» это значение амплитуды, измеряя сигнал на экране осциллографа, подключенного ко входу приемника. При ЧМ полоса приемника вдвое шире и равна

Df=4/t=50кГц; Р_шчм=Р_шам=0,25Вт,Umс=sqr(2*Рш)*h_чм

Поэтому Umсчм определяется как Umсчм=sqr(0.5)*h_чм=0,7*h_чм

Второй способ заключается в измерении эффективного значения шума генератора шума и вычисление той части этого шума, которая попадает в приемник по соотношению эффективных полос приемника и генератора шума.

Эффективная полоса генератора шума Fш = 60 кГц. При AM и ФМ эффективные полосы приемников одинаковы и равны Df = 25 кГц. Следовательно, отношение эффективных напряжений генератора шума U_{гш эф} и входного приемника U_{ш эф} определяются как

Эффективное напряжение генератора шума можно измерить на экране осциллографа по пиковым значениям шума Uшп,: Uшп.эф = Uшп/3. Проще измерять по размаху пиковых значении: U_гш.эф=2*Uшп/6 . Это напряжение приближенно равно 0,8 В. После этого можно вычислить отношение сигнал/шум по напряжению .

Это означает, что при равенстве амплитуд сигнала и наблюдаемых пиковых значений шума отношение сигнал/шум по напряжению h = 3,3. Изменяя Umcотносительно значения Umc= Uшп, можно получить желаемое h.

При ЧМ полоса приемника вдвое шире, чем при AM и ЧМ и равна 50 кГц. Поэтому h=1,1, т.е. измеренные эффективное значение сигнала и шума приближенно можно считать равными. Уточнение приводит к результату

h=2.3*Umc/Uшп

Это означает, что при ЧМ равенство амплитуды сигнала пиковому значению шума соответствует h = 2,3. Для наблюдения шума:

• включить 1 луч на вход приемника;

• выключить генератор шума и установить амплитуду сигнала - нуль;

• включить генератор шума;

• оценить пиковое значение шума по уровню приближенно соответствующему вероятности выбросов 0,003;

• попытаться уловить среднюю частоту шума.

4.4.  Наблюдение сигналов в радиолинии с помехами.

4.5.1. Подготовка к работе:

• генератор шума выключен;

• 1 луч включен на вход приемника, 2 луч - к входу детектора;

• ручка «Фазаопорного - плавно» в левом положении, «грубо» -- в положении 0;

• нажать кнопку«Требуемый вид манипуляции» и установить амплитуду сигнала на входе приемника 1,2 В;

• вычислить и записать в отчет установленное значение сигнал/шум:

h_ам = Umc/0.5,

h_чм = Umc/0.7

• установить длительность развертки для просмотра одного слова;

• при исследовании AM установить Uпор = 0,5Um.дем так, как описано в п. 4.2.1;

• включить генератор шума и подключить 1 луч к формирователю слова.

4.5.2. Наблюдение осциллограмм производится с целью уяснения искажений сигналов под действием шумов и качественного сравнения помехоустойчивости различных сигналов.