Импульсная модуляция

При рассмотрении трех видов модуляции – АМ, ЧМ и ФМ предпола-галось, что роль переносчика выполняет синусоидальное колебание высокой несущей частоты. Однако в качестве переносчика может использоваться и периодическая последовательность импульсов одинаковой формы.

Такая импульсная последовательность характеризуется следующими параметрами:

- амплитудой импульсов;

- длительностью импульсов;

- частотой следования импульсов;

- положением импульсов во времени по отношению к положению импульсов немодулированной последовательности – так называемой фазой импульсов.

Сама по себе такая последовательность импульсов не несет никакой информации, как и немодулированный высокочастотный синусоидальный сигнал.

Если изменять один из перечисленных параметров периодической последовательности импульсов по закону модулирующей функции , то можно получить четыре основных вида импульсной модуляции (рис. 1.22):

- амплитудно-импульсную модуляцию – АИМ;

- модуляцию импульсов по длительности – ДИМ;

- фазоимпульсную модуляцию – ФИМ;

- частотно-импульсную модуляцию – ЧИМ.

На рис. 1.22 передаваемый сигнал взят непрерывным, но процесс модуляции будет таким же и для дискретного сигнала. Различия будут заключатся лишь в том, что параметры переносчика при непрерывном сигнале изменяются плавно, а при дискретном – скачком. Вертикальными пунктирными линиями на рисунке отмечено положение немодулированных импульсов. На оси времени пунктир соответствует тактовым точкам.

При АИМ изменяется амплитуда импульса При ДИМ изменяется длительность импульса где - максимальное отклонение импульса в одну сторону. При ЧИМ по закону изменяется частота следования импульсов, а при ФИМ – сдвиг импульсов относительно тактовых точек.

рис.1.22

Структура спектров этих сигналов различная, а полоса их частот опреде-ляется только формой импульса и его длительностью .

Так, для импульсов прямоугольной формы длительностью , огибающая спектра имеет вид, показанный на рис. 1.23.

рис.1.23

В случае передачи импульсных сигналов по каналам радиосвязи производится еще один этап модуляции, а именно, модулированными импульсами теперь модулируется синусоидальное колебание высокой несущей частоты , подобно тому, как это было при АМ, ЧМ или ФМ. Спектр периодической последовательности полученных радиоимпульсов в два раза шире спектра последовательности видеоимпульсов. Он располагается как два зеркальных отображения вокруг несущей частоты (рис. 1.24.). Системы связи, использующие двойную модуляцию, обозначаются как системы АИМ-АМ, АИМ-ЧМ, ЧИМ-ФМ,ФИМ-ЧМ, ФИМ-ФМ и т.п.

рис.1.24

Возможны также смешанные виды импульсной модуляции. Например, одновременная модуляция импульсов по амплитуде и временному положению (АВИМ) и другие сочетания.