Амплитудная модуляция с двумя боковыми полосами.

При амплитудной модуляции с двумя боковыми полосами (ДБП) передаваемый сигнал состоит из несущей (переносчика) и двух боковых колебаний (нижней и верхней боковых составляющих). Иными словами, при ДБП передается весь спектр амплитудно-модулированного колебания.

Так как боковые составляющие отличаются от несущей на частоту сообщения, а между собой – на 2F_W (рис. 5.2, а), ширина полосы частот при ДБП равна удвоенной частоте передаваемого сообщения:

DF_АМ =2 F_W . (5.5)

Если, например, частота переносчика равна 1000 Гц, а частота сообщения F_W =50 Гц, то полоса частот для передачи сигнала DF=2·50 =100 Гц (от 950 до 1050 Гц), т.е. модулированный сигнал требует для своей передачи определенной полосы частот. В то же время для передачи сообщения частотой F_W =50 Гц без модуляции потребуется лишь бесконечно малая полоса частот.

Действительно, рядом с синусоидальным колебанием частоты 50 Гц можно передать, например, синусоидальные колебания частот 49,0; 49,1; 49,2; ... вплоть до 49,999 Гц, т.е. частоты могут следовать бесконечно близко друг к другу, занимая бесконечно малый интервал в спектре. Так будет при условиях, что, во-первых, синусоидальное сообщение бесконечно во времени (если оно конечно, то теоретически DF =¥) и, во-вторых, стабильность частоты генератора колебании идеальна и существуют фильтры, способные разделить эти сигналы. Если же стабильность равна, например, ±0,5%, то сообщение частотой F_W=50 Гц будет передаваться в диапазоне 49,75 ÷ 50,25 Гц, т.е. занимать полосу DF =0,5 Гц.

Рис. 5.2. Спектры частот при амплитудной модуляции:

а – с сообщением в форме синусоидального колебания частотой F_W,

б – с сообщением в полосе частот от F_{W min} до F_{W max}

Общим случаем амплитудной модуляции является передача сообщения, занимающего полосу частот от F_W1 =F_{W min} до F_W2 =F_{W max}, т.е. DF_W =F_{W max} – F_{W min}. При этом в процессе амплитудной модуляции возникают не боковые частоты, а полосы частот: верхняя боковая и нижняя боковая (рис. 5.2, б).

Полосу частот высокочастотного спектра DF для передачи сообщения, занимающего полосу частот DF_W,можно определить из рис. 5.2, б:

DF=(F_ω0 + F_Wmax)-(F_ω0 – F_{W max})=2 F_{W max}. (5.6)

Вследствие того, что нижняя частота передаваемого сообщения всегда больше нуля, т.е. всегда DF_ω0¹0 (см. рис. 5.2, б), полоса частот, необходимая для передачи на несущей, всегда превышает полосу частот передаваемого сообщения более чем в два раза:

DF > 2DF_W.(5.7)