2019电赛通信题(G),峰值频偏的概念与计算?




题目如图,这个峰值频偏的概念有点搞不懂哈

如果是指FM信号带宽的参数,那看样子FSK数字传输是不行了

来自 无线电科创茶话
2019-8-7 10:41:11
1楼

峰值频偏,可能是说的最大频偏。这道题模糊的地方是,峰值频偏到底是指:

(1)调制后信号瞬时频率偏离载波的最大值,还是

(2)由调制电压决定的、忽略音频调制信号频率的一个量,比如设定音频为某个固定电压(等于音频信号峰值电压)的直流信号时,调频信号公式推导出的频偏。

如果是后者就好做,如果是前者,怎么把瞬时频偏限制在25KHz之内就是个问题了。为了简单,可以意淫一下,按(2)理解。

通常所见的调频信号是带限信号,通常按照2倍(最大频偏+音频信号最大频率)来估算其射频带宽,从这个习惯来看,人们常按照(2)理解。

具体可以把调频的表达式写出来,然后展开看看。严格的推导,是写出角调制的公式,计算得到瞬时相位,对时间积分得到瞬时角频率和瞬时角频偏,换算得到瞬时频偏。再求瞬时频偏的最大值。

该题目中,如果用模拟调制的话,可以参考调频立体声广播的方法来实现。但是立体声广播需要导频,导频频率要放在话音频率之外且容易被滤掉的频率(比如6KHz)以免干扰话音,如果按(1)理解的话,频偏做到25k之内有难度,所以揣测题目是按(2)理解的

[修改于 2 个月前 - 2019-08-07 23:09:00]

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2楼
引用 虎哥 发表于 1 楼的内容:
峰值频偏,可能是说的最大频偏。这道题模糊的地方是,峰值频偏到底是指:(1)调制后信号瞬时频率偏离载波.....

历年国赛题对于调制解调,通常以单音下测量结果计,示波器肉眼观测为准,以此为基准分析即可


G题的调制频偏测量方法,已咨询组委会,待答复

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3楼

组委会答复汇总


G题:问:发挥部分的第二个问题,是在FM信号的载波频率漂移不变的情况下测试吗?

答:关于如何测试发挥部分的(2)的漂移指标,学生自己考虑。

G题:问:题中要求天线不长于500mm。有些鞭装天线中段会有一段螺旋,是否控制总高度不超500mm即可?不需要把螺旋展开计长度吧?

答:是的,总长度不超过于500mm。

G题:问:第一项基本要求(|)中,峰值频偏不大于25kHz的定义是什么?一般来说调频信号有载波频率,调制信号频率,最大频偏的技术要求。峰值频偏最好能解释一下定义。

答: 峰值频偏就是有些教材中说的最大频偏,即FM波瞬时频率偏离载频的最大频差。FM瞬时频率的最大变化值的一半,或者是被调制信号最大幅度乘调制灵敏度。


个人认为,最后一个回答过于口语化,请大虫鉴定。@虎哥

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4楼

他不说,咱们还可以猜,说了,猜都猜不出答案了。

我们来帮健忘的专家们回忆一下最大频偏的定义:

看见了没,贝塞尔函数,贝…

调频信号很麻烦,到7fm以外都还有明显可察觉的“瞬时频率”

[修改于 2 个月前 - 2019-08-07 23:18:37]

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5楼
引用 虎哥 发表于 4 楼的内容:
他不说,咱们还可以猜,说了,猜都猜不出答案了。我们来帮健忘的专家们回忆一下最大频偏的定义:看见了没,.....

组委会的答复前半句和后半句简直相互矛盾,而且在测评时无法验证。多路模拟复用情况下,根本没办法按照传统单声道调频机的玩法来搞发射机的最大频率偏移测试,因为基带复用的发射机测试方法是随原理框图而变的。


另:请大家不要在帖内讨论题目设计相关事宜


实验仪器:普通扫频频谱仪、射频信号源


信号源设置:

FREQ=500MHz,PK.DEV=25KHz


频谱分析仪设置:

CENTER:500MHz  SPAN:100/200.4KHz  RBW:1KHz  VBW:1KHz


校验操作:使用射频信号源内部信号发生器和外部输入信号源的调制结果进行比对,确认输入电平峰峰值。


保持输入的调制信号幅度不变,改变频率,可见:


Mod Freq(One-Tone-Only):1KHz


Mod Freq(One-Tone-Only):5KHz


Mod Freq(One-Tone-Only):24KHz



为了方便观察,将Mark光标放置在偏离中心频率25KHz处做对比


i386的模拟架构老仪器,只支持一个光标,给大家献丑了

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2
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2019-8-8 15:39:09
6楼
引用 极速外卖 发表于 5 楼的内容:
组委会的答复前半句和后半句简直相互矛盾,而且在测评时无法验证。多路模拟复用情况下,根本没办法按照传统.....

今天试了一下,实时频谱也不能得到“真相”,因为没有任何显示器能每秒刷新10万帧,也没有谁的眼睛能看清每秒10万帧。最后,都需要用几十帧的刷新率,来表示数万帧的原始数据,那么就只有把凡是出现过的信号都显示出来,于是得到了“假象”。

更严谨的说法是,仪器的时间分辨率不可能无限小,导致并不能得到真正的“瞬时”频谱。

这是测试设置,和楼上完全一样

这是1kHz调制频率,25kHz调制频偏的频谱

5kHz调制频率,25kHz频偏

24kHz调制频率,25kHz频偏


嗯。

[修改于 2 个月前 - 2019-08-09 01:38:24]

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2019-8-9 01:16:16
7楼

这道题很麻烦,不麻烦就不是电赛题了。

有人在研究AD607方案,有人在研究用1417之类的立体声芯片。问题是BH1417频率最低到七八十兆吧,怎么弄到48M去,用混频然后靠本振扫描实现频率压控么?还有就是立体声的19kHz导频怎么处理?

先前地铁上想了一下,如果非要用模拟方法的话,大概只能把一个话音的频谱搬移到另一个话音的带外,比如5-8.4k,合成一路调制信号,经加法器与控制频率的电压相加以后送去VCO调制,解调后再分离。

难点其实还有一个,就是接收机要有AFC功能,可以跟踪发射机的变化。为了简便,还是加个导频比较容易跟踪。

其实还是数字方法容易,全数字方法应该不会碰到啥禁忌吧?

[修改于 2 个月前 - 2019-08-09 01:28:59]

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8楼
引用 1211 发表于 7 楼的内容:
这道题很麻烦,不麻烦就不是电赛题了。有人在研究AD607方案,有人在研究用1417之类的立体声芯片。.....

立体声标准直接使用不行,改改还是可以的。通常的调频电台方案,加DDS变频。导频率放在8-9k之间,模拟滤波器分离。

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9楼

发一张新图,替代6楼第二图

两图其他设置相同,唯独RBW或者说FFT点数不同,新图FFT点数高一倍。可见边带的间距等于调制频率。

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2019-8-12 10:12:46
2019-8-12 10:12:46
10楼
引用 1211 发表于 7 楼的内容:
这道题很麻烦,不麻烦就不是电赛题了。有人在研究AD607方案,有人在研究用1417之类的立体声芯片。.....

AFC功能,单独作一个简易小频谱,RBW=25K,VBW=1k,直接捉最大值就行。


因为通信里比较多的是多极点平坦通带滤波器,这样会扫描出一个平顶频谱效果图来,需要写一些简单的代码完成中心频率查找,写几个for循环就行了。在常规电赛测试条件“单音恒定包络基带”下,并不困难,甚至可以获得较高精度。


当然,一个通道扫描,一个通道负责解调,如何保证不产生奇妙的突突声,就是另一个话题了。


俺觉得点到为止就差不多,不太喜欢被淘宝店拿去割韭菜。大家可以等几个月看看国一方案。

[修改于 2 个月前 - 2019-08-12 10:17:24]

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11楼
引用 极速外卖 发表于 10 楼的内容:
AFC功能,单独作一个简易小频谱,RBW=25K,VBW=1k,直接捉最大值就行。因为通信里比较多的.....

这个又不是数字信号可能长0或者长1,只需要分别求上下边带电平经平滑滤波(窗长度大于音频最低频率)后送累加决定NCO或者PLL跟踪方向就行了,一个环搞定。

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12楼
引用 虎哥 发表于 11 楼的内容:
这个又不是数字信号可能长0或者长1,只需要分别求上下边带电平经平滑滤波(窗长度大于音频最低频率)后送.....

顶不住我懒啊。。。我说那种我做起来比较容易😂

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2019-8-13 00:09:59
13楼

我的弱智办法是中频输入滤波完了直接用频率计驱动NCO再IQ解调2333

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