Сигнала а), и модулированного сигнала б).

3. Однополосная амплитудная модуляция

Так как полезное сообщение содержится в обеих боковых полосах АМ сигнала, достаточно для передачи этого сообщения пропустить в виде электромагнитной волны только одну боковую полосу. В этом случае получаем однополосную модуляцию. ОБП-модулированный сигнал с одной боковой полосой.

а) При модуляции гармоническим сигналом

б) При модулирующем сложном сигнале

Рис.14. Модулированный сигнал с одной боковой полосой - ОБП

Получить однополосный модулированный сигнал можно с помощью фильтра.

Основные преимущества такого вида модуляции – сокращение полосы занимаемых частот в два раза. А т. к. несущая тоже не содержит полезной информации, с целью уменьшения мощности передатчика можно подавить частично или полностью и несущую. Такой вид модуляции называется балансной модуляцией.

Частным случаем АМ сигналов являются амплитудно-манипулированные сигналы. Они представляют собой АМ при модулирующем сигнале - прямоугольных импульсах. Т.к. у этих сигналов скачком изменяется амплитуда несущего колебания, их амплитудный спектр оказывается неограниченным. Амплитудно-манипулированные сигналы широко применяются в системах передачи дискретной информации, при передаче данных, в импульсной радиолокации.

Контрольные вопросы

1. Дать определение амплитудной модуляции

2. Записать математическую модель АМ сигнала, если f_нес= 550 кГц; F_c = 3 кГц;

амплитуда несущего сигнала Um нес = 4 В; амплитуда первичного сигнала Umс = 1 В.

Коэффициент пропорциональности а_ам =1.

3. Построить временную диаграмму АМ сигнала при коэффициенте глубины модуляции

m = 0,5

4.Построить спектральную диаграмму АМ сигнала, если f_нес= 800 кГц; F_c = 5 кГц.

Определить ширину спектра.

5.Построить спектральную диаграмму АМ сигнала, если f_нес= 1 МГц; модулирующий

сигнал имеет спектр 1 - 10 кГц. Определить ширину спектра АМ сигнала.

6.Объяснить почему из спектра АМ сигнала может быть изъята одна из боковых полос?

7. Объяснить почему в спектре АМ сигнала можно подавить несущую?

Частотная модуляция

1. Математическая модель частотно – модулированного (чм) сигнала

Если модулирующим является гармонический сигнал u(t)=U_msinΩt, и он изменяет частоту несущего сигнала S(t)=U_msin(ω_ot + φ), то приращение частоты Δω(t) должно быть пропорционально изменению модулирующего сигнала, т. е.:

Δω(t) =α_чм U_msinΩt, α_чм- коэффициент пропорциональности.

Опустив промежуточные преобразования, конечное выражение для ЧМ сигнала, модулированного гармоникой, получим следующее:

(6.1)

Δω_m/Ω =M – коэффициент амплитудной модуляции

Δω_m = α_чm U_m – набольшее отклонение частоты от ω_o, называется девиацией частоты.

Индекс частотной модуляции М прямо пропорционален амплитуде модулирующего сигнала и обратно пропорционален его частоте Ω.

Так как модулирующий сигнал изменяет аргумент синуса в формуле S_чм(t), (полный угол в скобках), ЧМ сигнал называют также сигналом с угловой модуляцией

2. Временные диаграммы

а) б)

­­­­­­в) г)

Рис. 15. а) Гармонический сигнал несущей частоты. б) Модулирующий (первичный) сигнал.

в) Изменение частоты во времени при ЧМ. г) Частотно-модулированный сигнал.