_{Министерство образования науки Российской Федерации}

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ)

Факультет «Радио и телевидение»

РЕФЕРАТ

по «Введению в профессию»

Тема: «Модуляция сигнала»

Выполнил:

студент 1 курса

группы БРТ2102

Кораблев Богдан Павлович

Научный руководитель:

Фролов Алексей Андреевич

г. Москва

2021

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

Понятие модуляции 4

Методы модуляции 4

Назначение модуляции 5

Виды модуляции 5

Модуляторы 7

Виды модуляторов 8

Применение модуляторов 8

Демодулятор 8

Заключение 9

Введение

Еще с древних времен перед населением Земли стояла непростая, но осуществимая задача - передача информации на расстояние. История современной радиопередачи берет свои истоки с 1820 года, как раз в это время датский учёный, физик Ганс Кристиан Эрстед продемонстрировал, что провод с током отклоняет намагниченную стрелку компаса. Прогресс не стоял на месте, и люди пытались создать такое устройство, которое удовлетворило бы их потребности в связи между собой.

Первый радиоприёмник заработал 7 мая в 1895 году на заседании Русского физико-химического общества российский физик Александр Степанович Попов выступил с докладом и демонстрацией созданного им первого в мире радиоприемника. Это был первый сеанс радиосвязи. Попов лишь сумел передать сообщение на 250 метров. К счастью, этого было мало. Поэтому работы над передачей с помощью радиоволн продолжались. И уже к 12 декабря 1901 — Маркони провёл первый сеанс трансатлантической радиосвязи между Англией и Ньюфаундлендом на расстояние 3200 км (передал букву «S» азбуки Морзе). До того это считалось принципиально невозможным. Для более дальнего показателя расстояния передачи было необходимо разрабатывать новые устройства. Одним из которых является модулятор.

Модулятор в радиотехнике и дальней связи, устройство, осуществляющее модуляцию — управление параметрами высокочастотного электромагнитного переносчика информации в соответствии с электрическими сигналами передаваемого сообщения. Модулятор является составной частью главным образом передающих устройств электросвязи и радиовещания. Переносчиком информации обычно служат гармонические колебания или волны с частотой. В зависимости от того, какой параметр гармонических колебаний или волн изменяется, различают амплитудную, частотную, фазовую или смешанную модуляцию колебаний. Соответственно различны и виды модуляторов. При импульсно-кодовой модуляции переносчиком информации служит регулярная последовательность импульсов электрических, параметрами которых управляют с помощью соответствующих типов импульсных модуляторов. Модулирующие электрические сигналы передаваемого сообщения могут иметь самую разнообразную форму: от простых и медленных телеграфных посылок в виде точек и тире или колебаний звукового диапазона частот при передаче речи и музыки до сложных, быстро изменяющихся сигналов, применяемых в телевидении или в многоканальной проводной и радиорелейной связи. Часто в функцию модулятора входит также усиление модулирующих колебаний.

Из этого следует, что модуляция сигналов невозможна без специального устройства, и рассматривая данный вопрос мы не можем не сказать о модуляторах, принципе их работы и назначении в целом.

Изучая вышеупомянутый раздел («Модуляция связи»), мы узнаем об истоках зарождения. Нельзя двигаться вперед, не зная что было позади. Актуальностью изучаемой нами темы нельзя пренебрегать и упускать из виду. Многие уже даже не задумываются как работает то, или иное устройство, считая это само собой разумеющимся.

Понятие модуляции

Модуляция  — процесс изменения одного или нескольких параметров модулируемого несущего сигнала при помощи модулирующего сигнала.

Передаваемая информация заложена в модулирующем сигнале, а роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим (модулируемым). Модуляция, таким образом, представляет собой процесс «посадки» информационного колебания на заведомо известную несущую с целью получения нового модулированного сигнала.

В результате модуляции спектр низкочастотного управляющего сигнала переносится в область высоких частот. Это позволяет при организации вещания настроить функционирование всех приёму-передающих устройств на разных частотах с тем, чтобы они «не мешали» друг другу.

В качестве несущего могут быть использованы колебания различной формы (прямоугольные, треугольные и т. д.), однако чаще всего применяются гармонические колебания. В зависимости от того, какой из параметров несущего колебания изменяется, различают вид модуляции (амплитудная, частотная, фазовая и др.). Модуляция дискретным сигналом называется цифровой модуляцией или манипуляцией.

Методы модуляции

Для эффективной передачи электрических информационных сигналов с минимально возможными искажениями сигналы должны быть адаптированы к физическим характеристикам канала передачи. С этой целью полезным сигналом (речью, музыкой, данными) производится изменение амплитуды, частоты или фазового угла несущего сигнала, обеспечивая эффективное использование канала передачи. Этот процесс называется модуляцией. В диапазоне частот несущей, передаваемый сигнал занимает полосу частот, которая зависит от полезного сигнала. Сам несущий сигнал не имеет значения в отношении передаваемого сообщения и может подавляться в определенных режимах модуляции. Поскольку через антенну в качестве электромагнитных волн могут излучаться только высокочастотные сигналы, для беспроводной передачи сигналов необходима высокочастотная модулированная несущая. На приемной стороне полезный сигнал восстанавливается с помощью демодулятора. Канал передачи может быть проводным (через электрические или волоконно-оптические кабели) или каналом радиосвязи (через антенны).

Передатчик -Модулятор- Канал передачи -Демодулятор -Приемник – Путь сигнала при передаче информации с помощью модулированных сигналов

В методах модуляции непрерывного времени в качестве несущей используется непрерывный сигнал, в частности, синусоидальное колебание. К двум разновидностям методов непрерывного времени относятся модуляция непрерывными значениями и модуляция дискретными значениями. Воздействие непрерывного значения на непрерывную во времени несущую называется аналоговой модуляцией, в то время как воздействие дискретного значения называется цифровой модуляцией.

Для более эффективного использования канала передачи, полезные сигналы пере- даются параллельно через общий канал путем уплотнения (мультиплексирования). Практическая реализация различных методов уплотнения, включая уплотнение с временным разделением, уплотнение с частотным разделением и уплотнение с кодовым разделением, также достигается за счет использования соответствующих методов модуляции.