Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
В этом случае спектр сложного сигнала как до, так и после модуляции намного превышает спектр первичного сигнала, поэтому его принято называть широкополосным⇐ ПредыдущаяСтр 13 из 13 Для начала вспомним понятие полной фазы радиосигнала
а также понятие мгновенной частоты радиосигнала, как производной от полной фазы:
Сигналы, у которых изменяется полная фаза в соответствии с модулирующим сигналом называются сигналами с угловой модуляцией. Для начала рассмотрим сигналы с фазовой модуляцией (phase modulation PM). У сигналов с PM полная фаза изменяется в соответствии с модулирующим сигналом:
где называется индексом фазовой модуляции или девиацией фазы, а модулирующий сигнал по модулю не превосходит единицы Тогда комплексная огибающая PM сигнала имеет вид:
а сам радиосигнал может быть представлен следующим образом:
Теперь рассмотрим сигнал с частотной модуляцией (frequency modulation FM). В отличии от PM при частотной модуляции происходит изменение мгновенной частоты радиосигнала:
где называется индексом частотной модуляции или девиацией частоты, а модулирующий сигнал по модулю не превосходит единицы Тогда полную фазу радиосигнала можно рассчитать как интеграл от мгновенной частоты:
Сигнал с FM имеет вид:
где - произвольная постоянная интегрирования полной фазы (8). Обратите внимание, что абсолютно не верно подставлять выражение для мгновенной частоты вместо несущей частоты в выражение для полосового сигнала:
так как Правильным является выражение (9)!
16. Сигналы с внутриимпульсной модуляцией. Сигналы с линейной частотной модуляцией. Фазо-кодо-манипулированные сигналы. Математические модели, спектральные характеристики, особенности применения. Фазо-кодо-манипулированные импульсы (ФКМ) ФКМ радиоимпульсы характеризуются скачкообразным изменением фазы внутри импульса по определенному закону, например (рис. 1.66): код трехэлементного сигнала закон изменения фазы трехэлементный сигнал Рис. 1.66 или семиэлементный сигнал (рис. 1.67) Таким образом, можно сделать выводы: · АЧС сигналов с ЛЧМ является сплошным. · Огибающая АЧС определяется формой огибающей сигнала. · Максимальное значение АЧС определяется энергией сигнала, которая в свою очередь, прямопропорциональна амплитуде и длительности сигнала. · Ширина спектра равна где девиация частоты и не зависит от длительности сигнала. · База сигнала (коэффициент широкополостности) может быть n >>1.Поэтому ЛЧМ сигналы называют широкополосными. Рис. 1.67 ФКМ радиоимпульсы длительностью представляют собой совокупность следующих друг за другом без интервалов элементарных радиоимпульсов,длительность каждого из них одинакова и равна .Амплитуды и частоты элементарных импульсов одинаковы, а начальные фазы могут отличаться на (или какое-либо другое значение). Закон (код) чередования начальных фаз определяется назначением сигнала. Для ФКМ радиоимпульсов, используемых в радиолокации разработаны соответствующие коды, например: +1, +1, -1 - трехэлементные коды -два варианта четырехэлементного кода +1 +1 +1, -1, -1, +1, -2 - семиэлементный код Спектральную плотность кодированных импульсов определяют,используя свойство аддитивности преобразований Фурье, в виде суммы спектральных плотностей элементарных радиоимпульсов. Графики АЧС для трехэлементного и семиэлементного импульсов приведены на рисунке 1.68 Рис. 1.68 Как видно из приведенных рисунков, ширина спектра ФКМ радиосигналов определяется длительностью элементарного радиоимпульса или . Коэффициент широкополостности ,где N -количество элементарных радиоимпульсов. ФКМ сигналы применяются в широкополосных системах связи, радиолокации, в устройствах идентификации обьектов. 6. Понятие нормированной функции. Понятие ортонормированной системы функций. Нормирование метрических параметров. Норма функций в пространстве L2[a, b] определяется выражением: ||s(t)|| = . Нетрудно заключить, что чем больше интервал [a, b] в этой формуле, тем больше (при прочих равных условиях) будет значение нормы. При анализе и сравнении сигналов (как аналоговых, так и многомерных дискретных) такое понятие не всегда удобно, и вместо него очень часто используют понятие нормы, нормированной относительно длины интервала[a, b]. Для символьного обозначения нормирования будем применять знак Ñ: ||s(t)||Ñ = , ||sn||Ñ = . Метрика сигналов (расстояние между сигналами) при аналогичном нормировании: dÑ (s(t), v(t)) = , dÑ (sn, vn) = Эти выражения применяются для вычисления среднеквадратического расхождения сигналов или среднеквадратической погрешности выполнения какой-либо операции при сравнении ее результата с теоретически ожидаемым или априорно известным. Нормированное скалярное произведение сигналов: б s(t), v(t)ñ Ñ = s(t)v(t) dt = ||s(t)||Ñ ||v(t)||Ñ cos j. б sn, vnñ Ñ =(1/N) sn vn = ||sn||Ñ ||sn||Ñ cos j. Косинус угла (коэффициент корреляции) между сигналами – функциями не изменяет своих значений при вычислении как по нормированным, так и по ненормированным значениям скалярного произведения и нормы сигналов (значения нормировки в числителе и знаменателе выражения (2.1.8) сокращаются). Взаимная перпендикулярность функций определяется аналогично взаимной перпендикулярности векторов условием нулевого значения скалярного произведения. Норма, метрика и скалярное произведение периодических функций обычно нормируются на длину главного периода Т. Ортогональные сигналы. Два сигнала называются ортогональными (orthogonal), если имеют нулевое скалярное произведение: б u(t), v(t)ñ = u(t)v(t) dt = 0. Соответственно, два таких сигнала в своем функциональном пространстве являются взаимно перпендикулярными (угол между сигналами равен j = 90о), полностью независимыми друг от друга (некоррелированными, r = cos j = 0), и имеют нулевую энергию взаимодействия (Euv = 0). На рисунке 2.3.1 приведены примеры взаимно ортогональных сигналов. Нулевое скалярное произведение двух левых сигналов обеспечивается их формой (равна нулю сумма положительных и отрицательных значений произведения сигналов), а двух правых - взаимным расположением (ненулевые значения сигналов не имеют общих координат). Рис. 2.3.1. Ортогональные сигналы. Попутно заметим, что энергия и мощность суммы ортогональных сигналов обладают свойством аддитивности, т.к. имеют нулевое значение скалярного произведения и, соответственно, энергии взаимодействия. Ортонормированный базис пространства. Множество сигналов – векторов {vk, k = 1, 2, …, N} в N-мерном декартовом пространстве при единичной норме и выполнении условий взаимной ортогональности: б vm, vnñ = (2.3.1) могут быть приняты в качестве ортонормированного базиса данного пространства. Выражение (2.3.1) обычно записывается в следующей форме: б vm, vnñ = dmn, (2.3.1') где dmn – импульс Кронекера, равный правой части выражения (2.3.1). С использованием ортонормированного базиса любой произвольный сигнал можно представить в виде линейной комбинации взвешенных базисных векторов: s = c1v1 + c2v2 + … + cNvN, где весовое значение сk определяется проекцией вектора s на соответствующее координатное направление: ck = á s, vkñ. При распространении данных положений на функциональное пространство L2[a, b] в качестве координатного базиса пространства мы должны использовать совокупность функций {u0(t), u1(t), u2(t), …}, в пределе - бесконечную, которая должна быть системой ортогональных функций {uk(t), k=0, 1, 2, …}, т.е. все функции на этом отрезке должны быть взаимно ортогональны: б um(t), un(t)ñ = um(t) un(t) dt = 0, m = 1, 2,...; n = 1, 2,...; m ¹ n. Система ортогональных функций на интервале [a, b] будет ортонормированной (orthonormal functions), если все функции системы при m=n имеют единичную норму, т.е. выполняются условия: б um(t), um(t)ñ = ||um(t)||2 = (um(t))2 dt = 1, ||um(t)|| = 1, m = 1, 2,.... Эти условия можно записать в следующей обобщенной форме: um(t)·un*(t) dt = dm,n. Система ортогональных функций всегда может быть превращена в ортонормированную путем нормировки, т.е. деления всех функций на их норму.
|