2. Глубина амплитудной модуляции

Коэффициент (глубина) амплитудной модуляции (М) - коэффициент, равный отношению максимального приращения огибающей модулированных колебаний к амплитуде несущего колебания или отношению разности наибольшего и наименьшего значений модулированного сигнала к их сумме:

(47)

где - наибольшее, a - наименьшее значение, которого достигает амплитуда несущего высокочастотного колебания при амплитудной модуляции – рис. 17.).

Это количественный параметр амплитудно-модулированных колебаний, характеризующий степень воздействия низкочастотного (модулирующего или управляющего) колебания (сигнала) на высокочастотное модулируемое или управляемое колебание (сигнал).

Рис. 17. Спектр однотонального амплитудно-

модулированного сигнала

Рис. 18. Спектр многотонального амплитудно-модулированного сигнала

Формулой (47) удобно пользоваться при экспериментальном определении коэффициента амплитудной модуляции, где чаще всего модуляция производится не гармоническим колебанием, а колебанием сложной формы [3].

В обычном режиме работы АМ-передатчик коэффициент в относительных единицах изменяется от 0 до или, если он измеряется в процентах, от 0 до 100 %. В этом случае амплитуда АМ-сигнала изменяется пределах от минимальной до максимальной .

Если , то возникает искажение АМ-сигнала, следовательно и передаваемого сообщения, называемого перемодуляцией (Рис. 19), что может привести даже к потере передаваемой информации.

Рис. 19. Искаженный сигнал при перемодуляции

3. Амплитудная модуляция цифровых сигналов

Примем в ка­честве тестового сообщения меандровый сигнал - последователь­ность битов с чередующимися 1 и 0 равной длительности (рис. 20,а). В результате наложения такого меандрового сигнала на несущие ко­лебания (41), получим модулированный сигнал (рис. 16,б).

Рассчитаем спектр меандра .

Спектральные составляющие можно также рассчитать по фор­муле:

(48)

где k - номер гармоники.

Из (48) и результатов расчета следует, что в спектре меандра содержатся только нечетные гармоники, т.е. частотой F, 3F, 5F и т.д., где F=1/T.

В результате амплитудной модуляции меандром несущие коле­бания приобретают вид, показанный на рис. 20,б.

При частоте несущих колебаний спектр модулированно­го сигнала подобен спектру меандра (рис. 21), но является почти симметричным и смещенным относительно начала координат на частоту f₀.

Амплитуда центральной спектральной со­ставляющей в этом спектре частотой равной 0,5АМ, а остальные спектральные составляющие уменьшены примерно в два раза по сравнению со спектром меандра.

1. Сигнал при импульсной модуляции

При импульсной модуляции модулирующий сигнал представляет собой последовательность импульсов прямоугольной формы длительностью и периодом повторения , где F- частота следования импульсов (рис. 22).

Рис. 20

Рис. 21

В результате модуляции этими импульсами высокочастотных колебаний частотой сигнал преобразуется в периодическую последовательность радиоимпульсов определенной амплитуды и длительности, представленных на рис. 22.

При частоте несущих колебаний спектр такой периодической последовательности радиоимпульсов (рис. 22.) является симметричным и смещенным относительно начала координат на частоту несущей (рис. 22).

Рассчитаем спектр высокочастотного сигнала при импульсной модуляции. Для спектральных составляющих при частоте несущих колебаний =mF, где - целое число, - частота следования импульсов, при получим:

(49)

где - амплитуда модулирующего импульса (рис. 22, a). Для центральной спектральной составляющей частотой , равной частоте несущих колебаний, из (49) при имеем:

(50)

Рис. 22