§9. Угловая модуляция.
В несущем
гармоническом колебаний
передаваемое
сообщение S(t)
изменяет либо частоту
,
либо начальную фазу
,
амплитуда Umостается
неизменной, поскольку аргумент
гармонического колебания
,
называемый полной фазой, определяет
текущее значение фазового угла, такие
сигналы получили название сигналов с
угловой модуляцией.
Фазовая модуляция: 1 – модулирующий НЧ сигнал, 2 - немодулированное гармоническое колебание, 3 – сигнал с фазовым модулированием.
Полная фаза
связана
с сигналом S(t)
зависимостью
(1)
где - значения частоты в отсутствие полезного сигнала; k- некоторый коэффициент пропорциональности. Модуляцию, отвечающую соотношению (1) называют фазовой модуляцией (ФМ).
В моменты
времени, когда сигнал S(t)
достигает экспериментальных значений,
абсолютный фазовый сдвиг между ФМ –
сигналом и немодулированным гармоническим
колебанием оказался небольшим. Предельное
значение этого фазового сдвига называют
девиацией фазы
.
Когда сигнал S(t)
изменяет знак, принято различать девиацию
фазы вверх
=kSmax
и
=kSmin
Для ЧМ: девиация
частоты вверх
=kSmax
и девиация
частоты вниз
=kSmin.
И ФМК и ЧМК можно представить одним выражением угловой модуляции (УМК).
Если при
гармоническом законе модуляции m=kv/
,
то (2) представляет собой ЧМК, если же
m=kv,
а
отличается на
рад,
то выражение (2) представляет собой ФМК.
Сигналы с УМ часто используется в системах высококачественного радиовещания УКВ – диапазона.
Для определения ФМК и ЧМК преобразуем выражение (2) по формуле косинуса суммы двух аргументов:
и воспользуемся соотношениями теории Бесселевых функций:
Получим:
где In(m) – функция Бесселя первого рода n – ного порядка от аргумента m.
§10. Классификация цепей
Радиотехнические цепи и элементы, используемые для осуществления преобразовании сигналов и колебаний (преобразование исходного сообщения в электрический сигнал и кодирование, генерация высокочастотных колебаний, управление колебаниями (модуляция), выделение сообщения из высокочастотного колебания (детектирование о декодирование)) можно разбить на следующие классы:
-линейные цепи с постоянными параметрами,
-линейные цепи с переменными параметрами,
-нелинейные цепи.
В реальных радиоустройствах четкое выделение линейных и нелинейных цепей и элементов не всегда возможно. Отнесение одних и тех же элементов к линейным или нелинейным часто зависит от уровня воздействующих на них сигналов.
Система (системный оператор)
Радиотехническое устройство независимо от своего назначения и уровня сложности представляет собой систему, т.е. совокупность физических объектов, между которыми существуют определенные взаимодействия.
На вход подается исходный сигнал, а с выхода снимается преобразованный сигнал.
Система представляет <<черный ящик,>> если интересуются лишь связью между сигналами на входе и выходе и не описывают внутренние процессы в системе. Сигнал Uвых - результат воздействия системного оператора Т на сигнал Uвх.
Uвых=Т Uвх