56) Угловые виды модуляции.

Углова́я модуля́ция — вид модуляции, при котором передаваемый сигнал изменяет либо частоту ω, либо начальную фазу φ, амплитуда не изменяется. Подразделяется соответственно на частотную и фазовую модуляцию. Названа так потому что полная фаза гармонического колебания Ψ(t) = ωt + φ определяет текущее значение фазового угла.Изменение при модуляции угла - это угловая модуляция; ее делят на частотную модуляцию (изменение частоты) и фазовую (изменение фазы). Угловая модуляция - два связанных варианта - частотная модуляция (ЧМ) и фазовая модуляция (ФМ).Пусть имеем сигнал видас фазой, в общем случае зависящей от времени

Если - то это гармонический сигнал с

Если - имеем линейный по времени набег фазы - эквивалентноÞ колебания с линейно нарастающей фазой есть колебания со смещенной частотой - т.к. есть связь и

В общем случае , полная фаза колебаний

, а мгновенная частота

Гармоническая угловая модуляция

Рассмотрим случай гармонического модулирующего сигнала. Начальная фаза колебаний изменяется при этом по гармоническому закону:

Коэффициент называетсяиндексом угловой модуляции. Он определяет интенсивность изменения начальной фазы.

Полная фаза колебания:

Сам сигнал с гармонической модуляцией:

Как уже говорилось, при изменении начальной фазы изменяется и мгновенная частота:

В данном случае мгновенная частота изменяется также по гармоническому закону. Как видно из формулы, ее максимальное отклонение от среднего значения составляет. Эта величина называетсядевиацией частоты и обозначается . Таким образом, индекс угловой модуляции можно выразить через девиацию частоты:

Итак, при гармонической угловой модуляции и начальная фаза, и мгновенная частота меняются по гармоническому закону. Различия между фазовой и частотной модуляцией становятся заметными лишь при изменении модулирующей частоты

При фазовой модуляции индекс от частоты модулирующего сигнала не зависит, а девиация частоты прямо пропорциональна

При частотной модуляции, параметром, не зависящим от модулирующего сигнала, является девиация частоты . Индекс модуляцииоказывается обратно пропорциональным

Рис.13. Зависимость индекса модуляции (слева) и девиации частоты (справа) от частоты модулирующего сигнала в случае ФМ и ЧМ.

В общем случае спектр сигнала с гармонической угловой модуляцией выражается через функции Бесселя 1-го рода.

62. Спектр чим колебаний.

Кроме гармонических колебаний в качестве переносчиков информации можно применить периодические колебания:

• прямоугольной формы

• треугольной

• синусоидальной (косинусоидальной)

• трапециидальной

• иглообразной

• куполообразной

Эти импульсы в таком варианте называются видеоимпульсами.

Частотно-импульсная модуляция (англ. Pulse-Frequency Modulation, PFM) - вид импульсной модуляции, при которой необходимое значение выходного параметра добивается путём изменения частоты поступления импульсов (фиксированной амплитуды и длительности) на входе ключевого элемента.

Спектор ШИМ подобен спектру ЧИМ.