7. Модуляция.

Модуляция- процесс каких-либо параметров несущего колебания в соответствии с передаваемым сообщением или процессом. В зависимости от вида несущего колебания различают: непрерывные и импульсные методы модуляции. При непрерывном несущее гармоническое колебание изменяется по закону: . В соответствии с сообщением может изменяться следующие параметры несущей: амплитуда(АМ), частота(ЧМ), фаза(ФМ). При импульсном несущая колебания представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, которые могут характеризоваться: длительностью импульсов(ШИМ), амплитудой(АИМ), периодом(частотой- ЧИМ), фазовым сдвигом(ФИМ).

Модуляция имеет следующие положительные качества:

1)увеличение числа сообщений, передаваемых по одной линии связи;

2)увеличение достоверности передаваемых сигналов;

3)увеличение эффективности излучения по радиоканалу.

Амплитудная модуляция.

В соответствии с сообщением изменяется амплитуда несущего колебания.

- глубина АМ;

а)m<1 – нормальная модуляция;

б)m=1 – 100% модуляция;

в)m>1 – наблюдается явление перемодуляции.

Частота и фаза при АМ не изменяется.

Спектр амплитудно- модулируемого сигнала.

Пусть сообщение является гармоническим и изменяется по закону:

Передача модулируемого сигнала возможна или путем передачи всего спектра модулируемого сигнала или путем передачи одной из боковых полос, при этом другая боковая полоса и несущая подавляются. Приемник должен иметь для демодуляции несущую частоту. При АМ возможно уплотнение каналов связи, при этом различные сообщения с одинаковым спектром модулируются каждая на своей несущей частоте. В результате модулир-ые сигналы будут иметь непересекающиеся спектры, после этого возможна передача модулированных сообщений по одной линии связи одновременно.

Можно добиться существенной экономии в частотной области путем сближения несущих частот и использования с одной боковой полосой.

Амплитудная манипуляция.

Это АМ сообщения, имеющего 2 дискретных состояния, т.е. сообщение представляет собой логический сигнал.

Спектр амплитудно- манипулирующего сигнала.

8. Частотная модуляция.

U=U₀cos(ω₀t+φ₀), в соответствии с изменением значения сообщения изменяется f несущего сигнала, относительно своего центрального значения f₀(ω₀). Если сообщение (+) – частота увеличивается, если (-) – частота уменьшается.

ω=ω₀+Δω∙f(t), наибольшее отклонение частоты модулированного сигнала от центрального значения ω₀, называется девиация частоты. В частном случае девиация=Δω, m_f=Δω/Ω – Индекс частотной модуляции. Разложение в спектр частотно-модулированного сигнала даже для гармонического сообщения представляет не простую задачу.

Частотная манипуляция.

Частотная манипуляция – это частотная модуляция для сообщения

принимающего 2-значения.

Достаточно часто используется в системах т.м., достоинство: высокая помехоустойчивость частотного сигнала.

Фазовая модуляция.

При фазовой модуляции в соответствии с передаваемым сигналом изменяется фаза несущего колебания: φ=φ₀+Δφ∙f(t), m_φ= Δφ-индекс фазовой модуляции.

- т.е. при изменении исходного сигнала, фаза запаздывает, либо опережает основную частоту. Можем заметить, что изменение мгновенной фазы сигнала вызывает изменение мгновенной частоты сигнала, т.е. частотная и фазовая модуляция – это две стороны одного и того же процесса – угловая модуляция. Девиация частоты и индекс фазовой модуляции связаны между собой: Δω=Ω∙Δφ. Ширина спектра фазомодулируемого сигнала эквивалентна ширине частотно модулируемого сигнала и равно: ΔF_m≈2∙Ω∙(m_φ+1).

Фазовая манипуляция. Ф.манипуляция – это фазовая модуляция имеющая 2 значения амплитуды. Как правило фазовый сдвиг делают кратным π/2.