Модуляция радиосигналов

Краткое содержание:Модуляцией называется процесс переноса спектра сигнала из области низких частот в область высоких частот. При модуляции осуществляется управление информационным параметром несущего высокочастотного сигнала. Если несущее колебание –гармонический сигнал, то имеет место модуляция, если же гармоническая несущая модулируется импульсным сигналом, то имеет место частный случай модуляции – манипуляция, если несущее колебание – импульсный сигнал, то имеет место импульсная модуляция. Различают амплитудную, частотную и фазовую модуляции.

Манипуляция также бывает амплитудная, частотная и фазовая. Импульсная модуляция бывает:

АИМ – Графики начертить самостоятельно.

ЧИМ -

ФИМ –

Амплитудной модуляцией называют такой процесс при котором по закону модулирующего сигнала изменяется амплитуда несущей.

Рис.1. График гармонического колебания

Рис.2. Временные диаграммы при амплитудной модуляции:

а – модулирующий сигнал; б – радиочастотное колебание;

в – амплитуднл-модулированный радиосигнал

Математическая форма АМ-сигнала:

U_АМ (t) = (Umн+ а_АМUmм sinΩt) * sinwt;

После математических преобразований получаем уравнение:

U_АМ (t) = Umн sinwt +m Um/2cos(w+Ω )t - m Um/2cos(w-Ω )t, где m – коэффициент амплитудной модуляции, m = а_АМUmм/≥ Umн .

Отсюда видно, что в спектре АМ-сигнала содержатся 2 боковые составляющие, ширина спектра АМ-сигнала равна удвоенной частоте модулирующего сигнала. Частота (w+Ω ) называется верхней боковой частотой, а частота (w-Ω ) – нижней боковой. Если модуляция отсутствует - m =0, при модуляции должно соблюдаться условие: а_АМUmм≤ Umн. При невыполнении этого условия происходит перемодуляция, т.е. искажение сообщений, передаваемых с помощью АМ-сигнала. Обычно на практике для передачи сигнала без искажений m = 0,5.

При передаче сообщений АМ-сигналом передаваемая информация содержится в боковых составляющих,

несущая полезную информацию не содержит , но для ее передачи затрачивается большая часть энергии, 66,6%, а на передачу боковых только 33,3%. В двух боковых составляющих содержится абсолютно одинаковая информация, поэтому используют способ передачи с помощью одной боковой полосы (ОБП).