|
|
|
Радиотехнические цепи и сигналы |
|
Министерство образования РФ
Южно-Уральский Государственный университет
Кафедра "Цифровые и радиотехнические системы"
Пояснительная записка к курсовому проекту
по курсу "Радиотехнические цепи и сигналы"
ЮУрГУ - К 200727.000ПЗ
Нормоконтролер Руководитель
Никифоров Н.Т.___________ Никифоров Н.Т.____________
"___"_______________2000 г. "___"________________2000 г.
Автор проекта
студент группы ПС-366
Ковширко Д.А._____________
Проект защищён с оценкой
__________________________
__________________________
"___"________________2000 г.
Челябинск
2000
Южно-Уральский Государственный университет
Приборостроительный факультет
Кафедра "Цифровые радиотехнические системы"
Задание
по курсовой работе
студента группы ПС-366 Ковширко Дмитрия Александровича
1. Тема работы: Преобразование частоты. Синхронное и асинхронное детектирование.
2. Срок сдачи работы: 16 декабря 2000 г.
3. Исходные данные к работе:
Таблица 1.
a2, mA/B2г, гр.Несущее колебаниеСмещен.МоделирующееГетеродинf0, кГцUm, BU0, BUm, BF, кГцUmг, ВFг, кГц
1.330180
0.4
0,0.2
0.518
0.41606015015180016020160- Выполнить подробный расчёт коэффициентов степенного ряда а0, а1, а2 по заданной ВАХ нелинейного элемента.
- Рассчитать и построить спектрограммы входного напряжения и выходного тока детектора.
- Самостоятельно подобрать параметры фильтров, обеспечив при этом выделение сигнала в верхней и нижней полосе частот. Показать влияние добротности фильтра на результаты фильтрации.
- Привести аналитические выражения и изобразить фрагменты осциллограмм при детектировании немодулированного несущего колебания в синхронном и асинхронном режимах.
- Получить распечатки всех шести вариантов задания.
- В выводах дать подробнейший анализ всех расчётных и компьютерных вычислений.
4. Содержание расчётно-пояснительной записки:
- Расчёт коэффициентов степенного ряда.
- Расчёт и построение спектрограмм входного напряжения и выходного тока.
- Подбор параметров фильтра и выделение сигнала на НЧ и ВЧ.
- Получение осциллограмм при детектировании немодулированного несущего колебания.
5. Перечень графического материала: нет.
6. Консультанты по работе с указанием относящихся к ним разделов:
1. Расчёт коэффициентов степенного ряда ______ Никифоров Н.Т.
2. Построение спектрограмм выходного тока ______ Никифоров Н.Т.
3. Фильтрация выходного сигнала на НЧ и ВЧ ______ Никифоров Н.Т.
7. Дата выдачи: сентябрь 2000 г.
Руководитель: ______Никифоров Н.Т.
Задание принял к выполнению: ноябрь 2000 г. _______________
Аннотация.
Курсовая работа содержит полный расчёт спектрограмм выходных токов нелинейного элемента при детектировании в синхронном и асинхронном режимах (совпадение и несовпадение частот входного сигнала и гетеродина). Входной ток, воздействующий на нелинейный элемент, является АМ - колебанием.
Расчёт коэффициентов степенного ряда производится по вольт-амперной характеристике нелинейного элемента.
Для выделения НЧ и ВЧ сигнала на рассчитанный спектр накладывается фильтр низких частот и резонансный фильтр, параметры которых выбираются самостоятельно для каждого случая.
Для расчёта спектров в работе применяется программа MathCad 8.0, а для оформления работы использовался редактор Microsoft Word 97.
Все полученные в ходе расчёта спектров распечатки сведены в приложения к работе для более лёгкого ознакомления.
Содержание.
Введение………………………………………
……………………………………………………….5
1. Расчёт коэффициентов степенного ряда…………………………………………………………6
2. Расчёт и построение спектрограмм выходного тока……………………………………………7
3. Подбор параметров фильтров и фильтрация выходного тока………………………………….9
4. Выводы……………………………………………………………………………………………10
Список литературы………………………………………………………………………………11
Приложения………………………………………………………………………………………12
Приложение 1. Спектры тока на выходе детектора…………………………………………...12
Приложение 2. Асинхронный режим детектирования при U0=0……………………………14
Приложение 3. Синхронный режим детектирования при U0=0……………………………..16
Приложение 4. Асинхронный режим детектирования при U0=0,2 В……………………….18
Приложение 5. Асинхронный режим детектирования при U0=0,2 В……………………….20
Введение.
При проектировании различных радиотехнических устройств нередко возникает задача переноса спектра сигнала в область более низких частот с сохранением формы и структуры сигнала. Такую задачу можно решить, если преобразуемый сигнал подать на вход нелинейного элемента одновременно с сигналом вспомогательного генератора, называемого гетеродином. В результате, мы получим исходный сигнал с той же структурой, но сдвинутый по оси частот.
Это свойство используется при детектировании АМ - колебания, которое заключается в выделении сигнала, пропорционального закону изменения амплитуды АМ колебания, т.е. выделяется сигнал, несущий полезную информацию. Таким образом, процесс детектирования является обратным процессу модулирования сигналов, и иногда называется демодуляцией.
Итак, при детектировании на вход детектора подаётся модулированный сигнал и сигнал гетеродина, а на выходе после прохождения фильтра низких частот выделяется сигнал соответствующий исходному моделирующему колебанию. Детектор называют синхронным, а детектирование происходит с минимальными искажениями, если частоты гетеродина и модулированного сигнала будут равны, и асинхронным, и, следовательно, детектирование с более сильными искажениями, если частоты неравны.
В предлагаемой курсовой работе рассматриваются оба режима детектирования: синхронный и асинхронный, исследуются факторы, влияющие на качество детектирования, такие как: параметры НЧ фильтров, их добротность.
1. Расчёт коэффициентов степенного ряда.
Для расчёта всех коэффициентов полинома второй степени можно воспользоваться графиком и аналитической формулой для ВАХ нелинейного элемента, которая имеет следующий вид:
Рис 1. ВАХ нелинейного элемента.
На рисунке 1 изображена ВАХ нелинейного элемента при заданном значении a2=1,3 мА/В2. Зная математическую зависимость для ВАХ, рассчитаем по формуле:
,
где U0 - это напряжение смещения рабочей точки,
коэффициенты a0 и a1, являющиеся соответственно током и крутизной ВАХ в рабочей точке. Т.к. задано два значения напряжения смещения U0, то получим шесть значений коэффициентов:
при U0=0 В получаем
мА
мА/В
мА/В2
при U0=0,2 В получаем
мА
мА/В
мА/В2
2. Расчёт и построение спектрограмм.
Запишем аналитические выражения для сигналов, которые подаются на вход детектора, а именно формулу для АМ - колебания:
, (2.1)
где - коэффициент модуляции,
- циклическая частота несущего колебания,
- циклическая частота моделирующего колебания,
и - амплитуды несущего и моделирующего колебаний,
Уравнение, описывающее колебания гетеродина:
, (2.2)
где - циклическая частота колебаний гетеродина,
- амплитуда колебаний гетеродина.
При степенной
1 2 3 4 ... последняя
|
|
|
|
 |
На сайте: |
, ,
|
