Контрольная работа по «Основам построения телекоммуникационных систем и сетей»

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет

 

 

 

 

Кафедра многоканальной электрической связи

 

 

 

 

Контрольная работа

 

по курсу «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ

СИСТЕМ И СЕТЕЙ»

 

 

 

Вариант 06

 

 

 

 

               Выполнил студент

заочного отделения ФАП

группы XXX-XXXXX

____________ XXXXX X.X.

 

 

 Проверил 

Кузнецов И.В.

_______________________

 

 

 

 

 

 

УФА – 2015 

Содержание

 

Задание №1

1. Рассчитать  и построить внешнюю диаграмму  измерительных уровней канала передачи, структурная схема которого приведена на рисунке 1.

 

			S1		S2		S3
Вход канала	Оконечное оборудование Передачи		Ус1		Ус2		Ус3		Оконечное оборудование приема	Выход канала
		А1		А2		А3		А4
Рквх = 0 дБм		Р, дБм								Рквых
Рвых пер									L

Рис.1. Структурная схема канала передачи

 

2. Определить мощность, напряжение и абсолютный уровень напряжения и мощность измерительного сигнала на входе первого промежуточного усилителя , если его входное сопротивление равно . Определить, во сколько раз мощность сигнала на входе первого промежуточного усилителя меньше мощности сигнала на выходе оконечного оборудования передачи.

 

3. Рассчитать остаточное  затухание канала, если измерительный   уровень на его выходе составляет , сравните вычисленное значение с  номинальным.

Исходные данные

Усиление промежуточного усилителя 1		38 дБ
Усиление промежуточного усилителя 2		39 дБ
Усиление промежуточного усилителя 3		29 дБ
Измерительный уровень на выходе канала		-7,0 дБм
Входное сопротивление промежуточного усилителя		170 Ом
Затухание участка цепи 1		34 дБ
Затухание участка цепи 2		35 дБ
Затухание участка цепи 3		31 дБ
Затухание участка цепи 4		30 дБ
Измерительный уровень на выходе оборудования		-11 дБм

 

Ход работы

 

На диаграмме (рис. 2) отмечены характерные точки тракта: точки (д) – выходы оконечного усилителя передающей станции и промежуточных усилителей (определяются усилением усилителей); точки (м) – входы промежуточных и приемного усилителей ( зависят от затухания участков линии).

 

0	1	3	3	5	5	7	7	9	9	10
0	-11	-45	-7	-42	-3	-34	-5	-35	-7	-7

 

Рис. 2 Диаграмма  измерительных уровней канала передачи

 

Параметры измерительного сигнала на входе первого промежуточного усилителя :

 Сопротивление линии

=600 Ом

Мощность сигнала

= - = (-11) – 34 = -45 дБм

Мощность сигнала на входе первого усилителя

 Вт

Напряжение эквивалентного источника ЭДС:

В

 

Напряжение измерительного сигнала на входе первого усилителя:

 В

Мощность измерительного сигнала на входе первого усилителя

 Вт

Мощность измерительного сигнала на входе первого усилителя

 

 дБм

Мощность сигнала на входе первого промежуточного  усилителя меньше мощности  сигнала на  выходе оконечного оборудования  передачи, в    

Остаточное затухание

 

Вопрос №6. Что такое пик-фактор сигнала и чему он равен для гармонического колебания?

Ответ: Коэффициентом амплитуды или пик-фактором называется отношение амплитуды колебания к его действующему значению. Для гармонического колебания (синусоидального напряжения или тока) коэффициент амплитуды равен

 

Задание №2

1. Мощность несущей частоты  на выходе амплитудного модулятора  равна W0, мВт, глубина модуляции равна m. Определить мощность боковой полосы частот и показать во сколько раз мощность боковой полосы частот меньше мощности несущей частоты.

2. Рассчитать и изобразить  на оси частот спектральную  диаграмму сигнала на выходе схемы, приведенной на рис. 3,  где приняты следующие обозначения: АМ - амплитудные модуляторы; ПФ- полосовые фильтры, выделяющие соответствующие боковые полосы частот, F1 и F2 - граничные частоты первичного модулирующего сигнала.

 

F1 =0,3

F2 =3,4

кГц

АМ1

ПФ1

АМ2

ПФ2

f01

f02

Рис. 3. К построению спектральной диаграммы амплитудно-модулированного сигнала

 

3. На вход демодулятора  поступает амплитудно-модулированный  сигнал с одной боковой полосой (AM ОБП), частотный спектр которого сосредоточен в полосе частот от f1 до f2 (рис. 4, где  ДМ- демодулятор, ПФ - полосовой фильтр). Определить номинал несущей частоты  fк, которая должна быть подана на демодулятор (ДМ) для    того чтобы на его выходе получился сигнал, занимающий тональный диапазон частот 0,3...3,4 кГц.

 

f2

а)

б)

f1

0,3

3,4 кГц

f1

f2

0,3

3,4 кГц

ДМ

ПФ

ДМ

ПФ

fи = ?

fи = ?

Рис. 4. К определению номинала несущих частот

 

4. Рассчитать и построить спектральную  диаграмму группового сигнала  N-канальной СП с ЧРК и AM ОБП при полосе эффективно-передаваемых частот в каждом канале 0,3…3,4 кГц. Для передачи используется нижняя боковая полоса частот.

 

 

 

 

Исходные данные:

 

Наименование	Обозначение	Значение
Мощность несущей на выходе амплитудного модулятора,	W0	50 мВт
Несущая частота первого преобразования		76 кГц
Боковая полоса выделенная полосовым фильтром ПФ1:		Нижняя
Границы полосы частот однополосного сигнала		кГц
Номинал несущей частоты для нижнего по частоте канала N-канальной СП с ЧРК		22 кГц
Количество каналов СП с ЧРК		3
Глубина амплитудной модуляции		0,10
Несущая частота второго преобразования		420 кГц
Боковая полоса выделенная полосовым фильтром ПФ2:		Нижняя
Вариант схемы на рисунке 4		а

 

Ход работы

 

1) Отношение мощности боковой полосы к мощности несущей

Мощности боковой полосы частот

 мВт

2) Граничные частоты после первого модулятора и фильтра ПФ1:

 кГц

 кГц

          Граничные частоты после второго модулятора и фильтра ПФ2:

 кГц

 кГц

           Спектральная диаграмма сигнала приводится на рисунке 5

Рис.5 - Спектральная диаграмма сигнала

 

3) Так как границы полосы частот однополосного сигнала

 кГц

кГц

То номинал несущей частоты, которая подается на демодулятор

 кГц

4) Частота несущей первого канала

 кГц

Разделение каналов

D= кГц

Канал 1:

Нижняя частота сигнала

 кГц

Верхняя частота сигнала

 кГц

Канал 2:

Нижняя частота сигнала

 кГц

Верхняя частота сигнала

 кГц

Канал 3:

Нижняя частота сигнала

 кГц

Верхняя частота сигнала

 кГц

 

Рис.6 Спектральная диаграмма группового сигнала

 

 

Вопрос №6.  Передача AM сигнала с одной боковой полосой без несущей AM ОБП. Структурная схема. Основные проблемы при формировании сигнала AM ОБП и его демодуляции. Достоинства, недостатки и область применения.

 

Ответ:

Из всех методов АМ метод передачи одной боковой полосы частот (ОБП) дает возможность наиболее экономично использовать линейный спектр частот, так как ширина спектра канального сигнала при ОБП минимальна и равна ширине спектра канального сигнала  . Кроме того, при ОБП отсутствуют квадратурные искажения. Положительным является так же то, что отсутствие несущего колебания в спектре ОБП дает возможность значительно повысить мощность боковой полосы частот при той же мощности канального сигнала и тем самым обеспечить наибольшую помехоустойчивость ОБП по сравнению с другими методами АМ. В качестве недостатка следует отметить, что для восстановления сигнала на приеме необходимо иметь местный генератор несущей частоты. Для восстановления сигнала без искажений необходимо, чтобы частоты несущих колебаний передачи и приема совпадали, в противном случае спектр восстановленного сигнала окажется смещенным на величину расхождения несущих частот передачи и приема  . Это явление носит название сдвига частоты в канале. Смещение всех составляющих спектра сигнала при передачи речи и музыки приводит к искажениям, снижающим качество передачи. Для каналов тональной частоты допускается сдвиг частоты в канале   Гц. Для обеспечения таких требований нужны высокостабильные генераторы.