На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти готовые бесплатные и платные работы или заказать написание уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов по самым низким ценам. Добавив заявку на написание требуемой для вас работы, вы узнаете реальную стоимость ее выполнения.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Быстрая помощь студентам

 

Результат поиска


Наименование:


реферат Специальные радиоизмерения

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 11.06.13. Сдан: 2012. Страниц: 26. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
Содержание:
    Введение……………………………………………………………………….2
    Общие сведения об измерениях и измерительных приборах ……………..5
    Единицы акустических измерений………………………………………….7
    Характеристики акустических сигналов и шумов………………………...10
    Измерительные генераторы, излучатели и приемники звуковых   колебаний  …………………………………………………………….17
    Индикаторы и регистрирующие приборы…………………………………24
    Специальная измерительная апаратура……………………………………25
    Список использованной литературы……………………………………….30
 


Введение               
 
 
                    Измерения, связанные с акустикой, проводились  еще в античные времена. Об этом свидетельствуют  акустические свойства некоторых античных храмов  и форумов. Однако в те времена измерения носили качественный характер, обычно их выполнял строитель сооружения, добиваясь методом проб и ошибок улучшения звучания.                   
Первые измерения количественного  характера в области акустики проводились при определении  скорости  распространения звука. Так, в 1636 г. скорость звука определялась Марсенном следующим образом: исследовалось распространение звука выстрела, а отчет времени производился по числу ударов пульса.                   
Скорость распространения  звука в воде была измерена на Женевском озере в 1826 г. В качестве источника звука использовался колокол, а прием осуществлялся с помощью опущенной в воду трубы, конец которой был закрыт тонкой мембраной. Время прохождения звука в воде определялось по световой вспышке, сопровождающей удар колокола, и регистрировалось секундомером.                    
В середине X?X века крупнейшими  физиками мира – Геймгольцем,
Рэлеем, Лебедевым на основе предыдущих работ Эйлера, Бернулли, Фурье, Пуассона была создана теория акустики, основные положения которой  проверялись экспериментально. Измерение колебательной скорости частиц, звукового давления в  X?X  веке проводились для отдельных частных случаев, легко поддающихся расчету. Тщательно продумывалась методика измерений, позволяющая простейшими средствами получать надежные количественные результаты.                   
На основе экспериментальных  исследований американский ученый
Сэбин в конце  X?X века установил соотношение между временем реверберации в помещениях, их размерами  и поглощением поверхностей . Сэбин  проводил измерения при помощи секундомера,  на слух  определяя после включения источника время спада интенсивности в миллион раз. Насколько удачно была выбрана методика проведения исследований свидетельствует то, что числовые коэффициенты, найденные Сэбином, остаются справедливыми и в наше время.                    
В конце  X?X века было предложено несколько методов измерения интенсивности звука – радиометрический, манометрический, метод диска Рэлея. Действие диска Рэлея основано на том, что  при обтекании диска частицами колеблющейся среды возникают силы, стремящиеся повернуть его поперек направления движения звуковых волн.         
Ряд ученых ( В. Кениг, И.Г. Русаков, Л.Б. Ланганс и др. ) в последующие  годы провели исследования, уточняющие  пределы применимости метода диска Рэлея и расчетные формулы его модификации. Несмотря на некоторые конструктивные неудобства и сложности, звукомерный диск и в наше время используется в метрологической практике. В метрологии большое значение имеет своеобразный консерватизм : новые методы несут новые, пока неизвестные погрешности, а старые методы, даже если они громоздки и неудобны, но хорошо исследованы. Соответствие же результатов измерений одних и тех же величин разными методами позволяет выявить  систематические погрешности, неизбежно присущие любому методу.                   
Революция в акустических измерениях, произошедшая в 20-30-е  годы XX столетия, вызвана бурным развитием радиотехники и электроники. Подавляющее большинство акустических измерений начиная с этого времени осуществляется электроакустическими методами : акустический процесс преобразуется в аналогичный электрический процесс, в котором изменения напряжения точно соответствуют изменениям звукового давления (или колебательной скорости и т.д.), а между этими величинами существует однозначная количественная связь. Это осуществляется при строго линейном режиме работы всех элементов измерительного тракта – электроакустических преобразователей. усилителей. фильтров и т.д.                   
Развитие электронной  техники, создание стабильных генераторов  электрических колебаний, радиоизмерительных приборов и методов электрических измерений позволили совершенно перестроить технику акустических измерений. Стало возможным определять частоту колебаний с очень высокой степенью точности. Это подняло на новую ступень большое число резонансных методов измерения (определение скорости звука, поглощения, динамических модулей материалов). Появилась аппаратура для дистанционных, телеметрических  измерений от источника звука. Были созданы измерительные электроакустические преобразователи – стабильные устойчивые приемники и излучатели звука: конденсаторный микрофон Вента, измерительные излучатели Рейса и Келлога. На основе оптического метода записи звука начало действовать звуковое кино. Получило развитие магнитная запись звука, сначала на проволоку, затем на феррамагнитную ленту. Регистрация звука производилась с помощью шлейфных осциллографов и быстродействующих самописцев уровней, а визуальное наблюдение временных процессов – на экранах осциллографов.                   
Успехи радиотехники и  электроники повлияли на развитие методов  анализа акустических процессов. Можно  констатировать, что значительная часть  современных методов акустических измерений (резонансные, мостовые, компенсационные  методы, методы стоячей волны) была известна еще до второй мировой войны. Период второй мировой войны во всех странах послужит толчком к развитию направленной экспериментальной акустики. Особенно это сказалось на развитии импульсной техники для гидроакустических исследований, на создании устройств военной техники а также в экспериментальных исследованиях по снижению шумности судовых механизмов и машин.          
Послевоенный период развития акустических измерений характеризуется  рядом особенностей. Главная из них  – выход экспериментальной техники  за пределы научных учреждений. Электроакустика  настолько широко вошла в промышленность, быт населения, что необходимость  проведения разнообразных акустических измерений возросла во много раз. Все заводы - изготовители многообразных устройств, включающих электроакустические элементы (телефоны, радиоприемники, телевизоры,  приемо-передающие устройства), вынуждены осуществлять акустические измерения для оценки свойств своей продукции. Очень широко применяется электроакустика на судах – в эхолотах, эхолокаторах, навигационных устройствах;  на военных кораблях используется соответствующая гидроакустическая техника.  Забота о здоровье человека поставила вопрос о нормализации шума на производстве, в судовых и других помещениях. Во всех этих случаях необходим акустический контроль, т.е. измерение тех или иных акустических характеристик помещений.         
Массовый характер использования  акустических устройств потребовал разработки методов автоматизации  акустических измерений, основанных на последних достижениях электронной  и электронно-вычислительной техники, получения и переработки экспериментальной  информации, развития методов акустической телеметрии. Так как акустические процессы в реальных условиях зависят  от большого числа факторов, находящихся  в непрерывном изменении, то результаты отдельных измерений заметно  различаются между собой. Предполагая  измеряемый процесс стационарным и  стабильным, чего нет при достаточно малых выборках, различие в получаемых результатах часто приписывают качеству измерения. Для получения устойчивых достоверных данных развиваются вероятностные методы измерений и их оценки. Получение кривых распределения вероятности, дисперсии, плотности вероятности, иначе говоря, анализ характера распределения амплитуд  измеряемых сигналов производится с помощью разнообразных автоматических устройств, в большинстве своем основанных на использовании цифровой вычислительной техники и компьютерных методов обработки результатов открывает широкие возможности для постановки ряда измерений. В первую очередь это касается обработки и анализа информации, полученной при многоканальных измерениях процессов распространения звука по сложным  строительным и судовым конструкциям. Развиваются исследования в области сверхвысоких переменных давлений (при взрывах, ракетных пусках и т.д.) в условиях высоких температур и больших статических давлений. Среди новых направлений в акустических измерениях  необходимо отметить попытки расширения форм представления измерений, например, путем построения трехмерных диаграмм зависимости : частоты, температуры, коэффициента потерь или времени, частоты, силы звука.          
Повышается качество электроакустических  преобразователей – излучателей и приемников звука в различных средах. Высокая чувствительность, малые размеры, равномерность частотных и угловых характеристик – таковы отличительные особенности современных микрофонов, гидрофонов, виброприемников, образцовых источников звука. Погрешность, выносимая этими элементами в измерения на современном уровне, как правило, меньше других видов погрешностей, присущих тем, или иным видам акустических измерений.                     
Математические методы оценки вероятностных процессов в настоящее  время бурно развиваются в  связи с потребностями радиофизики, радиоастрономии, радиолокации и т.д. Здесь велики заслуги советских специалистов А.Я. Хинчина, В.И. Бунимовича, М.С. Рытова, Б.Р. Левина и др.
 
Общие сведения об измерениях и измерительных приборах                       
Измерением называется сравнение измеряемой величины с ее значением, принятым за единицу. Например, измерить напряжение – значит определить, какому числу единиц напряжения (вольт) равно измеряемое
напряжение.
Различают прямые и косвенные измерения. При прямом измерении значение измеряемой величины определяется непосредственно опытным путем с помощью измерительного прибора. Например, величина тока может быть измерена непосредственно с помощью амперметра. При косвенном измерении значение измеряемой величины получается в результате вычислений, проводимых над другими величинами, которые в свою очередь находятся прямыми измерениями. Например, мощность постоянного тока можно вычислить как произведение измеряемых прямым путем напряжения и величины тока. Хотя мощность переменного тока измеряется напрямую ваттметром.
Точность измерительного прибора характеризуется его  погрешностью, т.е. степенью приближения  его показаний к действующему значению измеряемой величины. Различают абсолютную, относительную и приведенную
погрешности.
Абсолютной  погрешностью прибора называется разность между его показателем и действительным значением измеряемой величины. Например, для прибора, измеряемого величину тока
,                                                           
где   - абсолютная погрешность;  - показания прибора;   - действительное значение величины тока.         
В зависимости от имеющего место соотношения между показанием прибора и действительным значением  измеряемой величины абсолютная погрешность может оказаться или положительной или отрицательной. В некоторых случаях один и тот же прибор может иметь на одних участках шкалы положительную, а на других – отрицательную абсолютную погрешность. Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, называется поправкой. Очевидно, поправка – это величина, которую необходимо прибавить к показанию прибора, чтобы получить значение получаемой величины.          
Относительной погрешностью называется процентное отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины. Т.к. при использовании измерительных приборов знак погрешности заранее не известен, то положительные и отрицательные погрешности считаются равновероятными и при указании относительной погрешности проставляют оба знака (а иногда знак ± опускается).  
В частности, при измерении  величины тока относительная погрешность выражается формулой:             
.                                         
Например, если показания  миллиамперметра 24 мА, а действительное значение величины тока 25 мА, то относительная  погрешность:

Приведенной погрешностью называется процентное отношение абсолютной погрешности к наибольшему значению измеряемой величины  по шкале прибора. 
В частности, при измерении  величины тока приведенная погрешность равна:                                      
,                                      (1.3)
где   – наибольшее значение измеряемой величины тока.            
Гарантируемая точность измерительного прибора определяется его классом точности, который численно равен величине максимальной приведенной погрешности, определяемой в нормальных условиях, выраженной в процентах. Нормальные условия: температура окружающего воздуха  20 ± 5°С;  атмосферное давление 760 ± 30 мм рт. ст.; относительная влажность 60 ± 15 %; нормальное положение прибора. Промышленностью выпускаются электро- и радиоизмерительные приборы классов точности: 0,05;  0,1;  0,2;  0,5;  1,0;  1,5;  2,5;  4,0;  6,0 и 10,0. 
Допустимая относительная  погрешность измерений возрастает с изменением измеряемой величины. При малых измеряемых величинах, соответствующих началу шкалы прибора, относительная погрешность весьма значительна. Поэтому при ответственных измерениях необходимо выбирать прибор (или предел многопредельного прибора) так, чтобы значение измеряемой величины соответствовал правой половине его шкалы. В противном случае  относительная погрешность измерений может оказаться недопустимо большой даже при использовании прибора высокого класса точности.           
Например: Определим погрешности при измерении тока 150, 50 и 10 мкА микроамперметром класса 2,5 со шкалой на максимальный ток 200 мкА.            
Допустимая максимальная абсолютная погрешность этого прибора  при измерении токов любой  величины одинакова и может быть найдена с помощью формулы (1.3), из которой следует, что:
  
При измерении тока величиной 150 мкА (максимальная) относительная  погрешность согласно формуле (1.2) равна:
.
При измерении тока 50 мкА:
.          
При измерении тока 10 мкА:                  
.           
Рассмотренные выше погрешности  возникают при прямых измерениях. Что же касается косвенных измерений, то их погрешности зависят не только от класса применяемых приборов, но также и от характера зависимости между определяемой величиной и величинами, измеряемыми прямым путем с помощью приборов . 
 
 
       
    Единицы акустических измерений
 
 
Колебания, частоты которых  лежат в пределах от 16 Гц до 15?20 кГц, воспринимаются слуховым аппаратом  человека и называются звуковыми  или акустическими колебаниями. Колебания меньших частот называются инфразвуковыми, а больших частот – ультразвуковыми или ультраакустическими.
Хотя Международная система  единиц рекомендуется для употребления во всех областях науки и техники, в акустике широкое распространение сохранила и система CГC. Рассмотрим важнейшие акустические величины и их единицы в системах СИ и СГС.
Звуковое  давление. Возникновение звуковых колебаний в газе или жидкости сопровождается колебаниями давления среды, т. е. в каждый момент времени в данной точке давление можно представить как сумму давления в невозмущенной среде и дополнительного давления, которое носит название звукового или акустического давления. Оно в течение периода колебаний изменяет свою величину и знак между положительным и отрицательным амплитудными значениями. Звуковое давление измеряется в паскалях и динах на квадратный сантиметр. В акустике введен так же термин «бар»:                                               
1 бар = 10  дин/см .
Объемная  скорость звука. В звуковой волне частицы среды совершают колебания со скоростью, зависящей от амплитуды колебаний, частоты и фазы. Представим себе распространяющуюся вдоль оси x  плоскую продольную волну (именно продольными и являются звуковые волны).  
 
                                        
 
Рис. 1.7. Объемная скорость звука.  
 
Пусть в некоторой плоскости  М  частицы среды в данный момент имеют скорость  . Проведем на малом расстоянии   от М плоскость N. За время       все частицы, заключенные между  M и N,  пройдут сквозь N. Если на плоскости N выбрать площадку размером S, то сквозь нее за время   пройдут все частицы, заключенные в объеме  , а за единицу времени – все частицы, заключенные в объеме  . Эта величина и носит название  объемной скорости. Следовательно, ее размерность и единицы те же, что для объемного расхода,  т. е. м /с  и  см /c .
Звуковая  энергия. Любой объем среды, в которой распространяются волны, обладает энергией, складывающейся из кинетической энергии колеблющихся частиц и потенциальной энергии упругой деформации. Звуковая энергия, как и любая другая энергия, измеряется в джоулях и эргах.
Плотность звуковой энергии. Звуковая энергия, отнесенная к единице объема среды, называется плотностью звуковой энергии и измеряется в джоулях на кубический метр и эргах на кубический сантиметр  (Дж /м  и  эрг/см ).
Поток звуковой энергии (звуковая мощность). Волны, распространяющиеся в среде, переносят с собой энергию. Энергия, переносимая в единицу времени через данную площадку, перпендикулярную к направлению распространения, определяет величину, называемую потоком звуковой энергии   
( или звуковой мощностью). Единицы измерения:  Вт и  эрг/с.
Интенсивность звука (сила звука). Плотность потока звуковой энергии, т. е. поток энергии, приходящийся на единицу поверхности, перпендикулярной к направлению потока, называется интенсивностью (или силой) звука. Единицы
измерения: Ватт на квадратный метр, эрг в секунду на квадратный сантиметр    (Вт/м  и эрг/с·см ). Соотношение между ними:                                              
1 Вт/м = 10 эрг/с·см
Акустическое  сопротивление. Амплитуда колебаний, а соответственно и скорость колеблющихся точек зависят от механического напряжения, возникающего в среде, а в случае волн в газе и жидкости – от акустического давления. Мгновенное значение скорости определяется соотношением:
 ,                                                                
где р – акустическое давление,   ? – плотность среды.          
Если левую и правую части уравнения умножить на площадь  потока (например, на сечение трубы), то можно записать:
          ,
или                                                                                        .                                                                      
Стоящая слева величина представляет собой  объемную скорость колебаний. В общем случае переменное звуковое давление и переменная объемная скорость могут по фазе не совпадать, поэтому по аналогии с  полным сопротивлением переменному току (импедансом), вводят понятие комплексного акустического сопротивления, или акустического импеданса.  Единицы акустического сопротивления: паскаль – секунда на кубический метр и дина – секунда на сантиметр в пятой степени (Па·с/м ;  дин·с/см ).  Согласно размерности                                      
1 Па с/м = 10 дин·с/см .          
Удельное  акустическое сопротивление – это акустическое сопротивление единицы поверхности, которое является характеристикой данной сферы. Удельное акустическое сопротивление равно произведению плотности среды на скорость распространения колебаний:
.                                                                  
Единицы измерения: паскаль  – секунда на метр и дина –  секунда на сантиметр в третьей  степени (Па·с/м, дин·с/см ). 
 
Механическое  сопротивление. Кроме акустического сопротивления в акустике приходится иметь дело с так называемым механическим сопротивлением, которое определяется как отношение периодической силы к колебательной скорости. Согласно определению:
 .                                                            
Единица механического сопротивления: ньютон – секунда на метр (н·с/м), или дина – секунда на сантиметр (дин·с/cм). Соотношение между единицами:                  
1 н·с/м = 10  дин·с/см.
Субъективное восприятие звука характеризуется рядом  величин, которые могут в той  или иной степени сопоставлены с  некоторыми из объективных величин, рассмотренных выше.
Высота  звука. Основная качественная характеристика звука определяется его частотой  v . Разные звуки воспринимаются нами как равноотстоящие по высоте, если равны отношения их частот. Т. о. введено понятие интервала высоты, определяемого отношением крайних частот соответствующих звуков. Так, например,  интервал, ограниченный частотами 200 и 500 Гц, равен интервалу с граничными частотами 100 и 250 Гц.
Для измерения интервала  высоты  применяется ряд единиц, построенных  по логарифмическому принципу. В музыке основным является интервал, ограниченный частотами, отношение которых равно двум – октава. Октаву делят на 1000 миллиоктав или 1200 центов. Другая единица интервала – савар определяется как интервал, для которого десятичный логарифм отношения крайних частот равен 0,001. Величина интервала, измеренного в саварах, выражается формулой:
.                                          (1.25)
Последовательность тонов, из которых первый и последний  образуют интервал в одну октаву, называется гаммой.
Тембр звука. Различные звуки даже одной высоты  отличаются друг от друга окраской, или тембром. Тембр звука зависит от относительной интенсивности дополнительных колебаний обычно более высоких частот, чем основная частота, определяющая высоту звука. Непосредственных количественных параметров, которые служили бы однозначной характеристикой тембра, не существует. При анализе музыкальных звуков измеряют относительную интенсивность отдельных составляющих. Иначе можно сказать, что тембр определяется видом функции распределения интенсивности звука по частотам.
Громкость звука. Хотя восприятие звука зависит от его интенсивности, однако связь эта не является простой и однозначной. Прежде всего здесь следует указать на то, что чувствительность человеческого уха к звукам различной частоты различна. Звукам равной громкости, но отличающимся по частоте соответствуют разные уровни интенсивности. Поэтому было решено измерять грмкость всех тонов и шумов относительно взятого за этолон громкости источника, излучающего звук частотой 1000Гц ( так как эта частота является почти средней геометрическойвеличиной для диапазона звуковых частот, воспринимаемых человеческим ухом). За уровень громкости звука (или шума) принимают уровень в децибелах равногромкого с ним чистого тона 1000 Гц. Поскольку равным интервалам уровня громкости соответствуют разные интервалы уровня интенсивности, для характеристики уровня громкости введена специальная единица – фон. Фон определяется как разность уровней громкости двух звуков данной частоты, равногромкиекоторым звуки с частотой 1000 Гц отличаются по интенсивности на 10 дБ. Для чистого тона 1000 Гц уровень громкости в фонах совпадает с уровнем звукового давления в децибелах. Принимая уровень, соответствующий пределу слышимости, за нулевой, мы можем непосредственно измерять уровень громкости звука в фонах как разность между уровнем громкости данного звука и нулевым.

Характеристики акустических сигналов и шумов     

 
           
Акустические сигналы  могут существенно отличаться между  собой по частоте, амплитуде, фазе, форме  огибающей, спектру, корреляционной функции и ряду других параметров. Исходные сигналы являются непрерывными во времени, соответственно и их электрические аналоги, принимаемые электронной аппаратурой, представляют собой разновидности аналоговых сигналов.
В первую очередь следует  подразделять акустические сигналы  на естественные, т. е. образующиеся в результате протекания какого-либо процесса – работы агрегатов, движения воздуха, ветровых волн на воде и т. п., и искусственные (измерительные), создаваемые специально для проведения тех или иных акустических исследований.
Источники сигналов первого  вида, как правило, не могут быть твердо ограничены габаритными размерами, природа их действия не всегда известна и исследованию подлежит обычно максимальное число параметров с целью выявления и оценки основных характеристик процесса. Источниками сигналов второго вида служат специальные излучатели, характеристики которых заранее известны (или известен процесс излучения),  а для исследования  представляют интерес измерения, вносимые в этот процесс дополнительными возмущающими факторами (например, изменение акустического поля в районе размещения образца – оценка рассеяния звука препятствиями). Указанное подразделение сигналов носит методический характер, обязывая исследователей при измерении сигналов естественного происхождения производить более подробную их оценку, тогда как для сигналов искусственного характера достаточно измерения одного – двух параметров для определения всего характера процесса.
Большинство акустических процессов  естественного происхождения связано с нестационарными явлениями (речь, шумы транспорта, шумы моря и       т. д.), тогда как искусственные шумы обычно имеют стационарный характер даже при использовании шумового сигнала.
К элементарным акустическим сигналам можно отнести гармонический (синусоидальный, амплитудно-модулированный, частотно-модулированный), стационарно  шумовой сигнал с различной полосой  частот и формой огибающей спектра, импульсный сигнал с различной деятельностью  и формой огибающей.
Реальные акустические сигналы, измеряемые электроакустическими приемниками звука, не имеют характера элементарных. Они всегда представляют собой смесь различных по характеру и величине сигналов. В простейшем случае при всяком измерении присутствует помеха – наводка сети, шумы усилителей или нежелательный отраженный сигнал. Очевидно, что производить оценку сложного сигнала можно лишь имея представление о типовых и элементарных сигналах.
Синусоидальный (гармонический) сигнал. Математически синусоидальный сигнал может быть представлен в виде временной функции:
,                                            
где  - амплитуда сигнала;   – угловая частота;   - начальный сдвиг фазы.
Этот сигнал (рис.1.10) не имеет  ни начальной, ни конечной точки. С метрологической точки зрения такой сигнал является установившимся и измерения его характеристик в промежутке    (где  )  дадут те же результаты, что и измерения в любом другом промежутке  , отвечающем указанным условиям.
 
 
. Временная (а) и спектральная (б) характеристики гармонического  сигнала  
 
Спектр гармонического сигнала (рис.1.10) характеризуется одной дискретной частотой (что во многих случаях позволяет существенно снизить уровень помех, обладающих частотным спектром, отличающимся от частоты
сигнала).
Сигналы. Переносчиками сообщений в акустике являются электрические и акустические сигналы. Электрические сигналы подвергаются дополнительным преобразованиям (модуляции и кодированию), необходимым для получения акустических сигналов, наилучшим образом приспособленных к сложным условиям канала связи.
Модуляцией называют процесс  изменения параметров высоко - частотных (модулируемых) колебаний в соответствии с изменениями модулирующего сигнала.
 
 
. Основные виды модуляции  гармонических колебаний: 
а – модулирующий сигнал; б – амплитудная модуляция; в  – частотная модуляция;
г – фазовая модуляция. 
 
 
          Если в качестве высокочастотных  используются гармонические колебания, то в зависимости от модулируемого параметра различают амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и фазовую   (ФМ) модуляции. Если модулируемыми колебаниями является последовательность импульсов с высокочастотным заполнением, то модуляцию называют амплитудно-импульсной (АИМ), время-импульсной (ВИМ), частотно-импульсной   (ЧИМ), широтно-импульсной (ШИМ) или кодо-импульсной (КИМ). Эти виды модуляции чаще всего используют в акустике.
При амплитудной модуляции  частота  модулируемого сигнала 
  не изменяется  и остается равной  , начальная фаза   задается моментом начала модуляции, а амплитуда   изменяется в соответствии с законом x(t) изменения  величины модулирующего сигнала. Сигнал, модулированный по амплитуде, можно записать в виде:
,                        
где  - коэффициент (глубина) амплитудной модуляции;  -наибольшее изменение амплитуды модулируемого сигнала.
Амплитуда модулируемого  сигнала при частотной модуляции  остается постоянной, а частота изменяется в соответствии с законом модулирующего  сигнала:
,                           
где   – девиация  (наиболшее изменение ) частоты.           
Если модулирующий и модулируемый сигналы являются гармоническими, причем   , то ЧМ-сигнал запишется в виде:
,                             
где   – индекс частотной модуляции.      
При фазовой модуляции (рис.1.11г) остаются постоянными амплитуда    и частота  , а фаза колебаний   изменяется в соответствии с законом изменения  модулирующего сигнала:
,                                
где   – индекс фазовой модуляции, т. е. наибольшее изменение фазы модулированного колебания.
Если модулирующий сигнал – гармонический, то
.                                
Импульсный  режим. Импульсный режим работы улучшает качество акустических исследований путем использования кратковременных сигналов, обладающих достаточной длительностью, чтобы характеризовать частоту сигнала, и вместе с тем позволяющих разделить во времени полезные сигналы и сигналы помехи.
     
. Временная (а) и спектральная (б) характеристики периодического
импульсного сигнала.
Распространено применение импульсного периодически повторяющегося сигнала с огибающей прямоугольной  формы . В первом приближении этот сигнал можно рассматривать как отрезок синусоиды:
   при  0 < t < 
    при ? t ? t ? 0,                                          
где  –длительность импульса.
Спектр периодически повторяющихся  импульсов является дискретным, причем частотные составляющие отделены друг от друга на величину ?, равную частоте следования. Для относительно малых частот следования спектр получается близким к сплошному. Ширина спектра периодического импульсного сигнала ?f с прямоугольной огибающей определяется приближенным выражением
.                                                            
 
 
          Спектр импульсного периодического сигнала с огибающей колокольной  формы тоже является дискретным и  имеет колокольную форму, занимая  меньшую полосу спектра, чем предыдущий сигнал:

и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.