10 Амплитудная модуляция

АМ-сигнал так же, как и модулирующий, являются дискрет­ным. Его спектр состоит из несущей частоты ω_о=2πf_о, нижней и верхней боковых полос. Частотные составляющие бо­ковых полос располагаются симметрично около несущей частоты через интервалы, определяемые периодом модулирующего сигнала T=2/= 1/F₁. Если модулирующий сигнал - одиночный импульс, то АМ-сигнал также состоит из несу­щей частоты и двух боковых полос с непрерывным спектром частот.

Боковые полосы частот при­мыкают непосредственно к несущей частоте, т.е. в этом случае нет ха­рактерного для МКС частотного зазора 300 Гц между боковыми поло­сами модулированного телефонного сигнала и несущей частотой, что позволяет в МКС выделять полосопропускающими фильтрами одну из них. Поэтому на практике получи­ли в основном применение системы с двумя боковыми полосами частот. Последним присущи все недостатки систем с несущей и двумя боковыми полосами частот. Необходимость передачи несущей и двух боковых частот вынуждает занимать в канале более широкую полосу частот, чем это необходимо для передачи лю­бых сигналов, в том числе и дискрет­ных при данной скорости передачи.

В высокоскоростных СПДС находит применение пе­редача модулированных сигналов с несущей частотой и частичным по­давлением одной боковой полосы частот. Это позволяет уменьшить полосу частот дискрет­ного канала или увеличить пример­но вдвое скорость передачи дискрет­ных сигналов при заданной полосе частот канала.

11 Частотная модуляция

При ЧМ модулируемым параметром является частота. Спектр ЧМ колебаний в значительной степени отличается от спектра, получающегося при АМ. Один из способов получения ЧМ-сигналов состоит в том, что верхнюю ₀+ и нижнюю ₀- частоты получают от двух независимых гене­раторов, переключение которых производится электронными ключами, управляемыми модулирующим сигналом. Такой способ получения ЧМ-сигнала называют ЧМ с разрывом фазы, так как сигнал, об­разованный от двух генераторов, претерпевает на границах импульсов разрыв фазы. Сигнал с разрывом фазы можно рассматривать как об­разованный сложением двух независимых АМ1 и АМ2 сигналов с несущими частотами ₀+ и ₀-, а его спектр - как наложение спектров двух указанных АМ-сигналов. В современных системах ЧМ-сигнал полу­чают от одного генератора без раз­рыва фазы. Ширина спектра такого сигнала более сосре­доточена, чем у сигнала с разрывом фазы, и зависит от индекса модуля­ции, который равен отношению де­виации частоты к основной частоте модулирующего сигнала, т.е. М=/. При больших индексах модуляции спектр ЧМ-сигнала значительно шире спектра АМ-и ФМ-сигналов, а с уменьшением приближается к ним.

12 Фазовая модуляция

При ФМ модулируемым параметром является фаза несущей частоты f₀, которая принимает то или иное дискретное значение, соответствующее значению модулирующего сигнала. Величина изменения начальной фазы ∆φ называется девиацией фазы и при 2-хпозиционной модуляции составляет ∆φ=90⁰, т.е. фаза несущей частоты может принимать 2 значения, отличающиеся друг от друга на 2∆φ=180⁰.

Спектр 2-хпозиционных ФМ– и АМ– сигналов совпадают, но в спектре ФМ-сигнала нет несущей частоты. Спектр частот 2-хпозиционной ФМ то же, что и при АМ.

Фазовую модуляцию рекомендуется использовать на скоростях передачи 2400, 4800 бит/с и больше. При передаче дискретных сообщений используется не только 2-хпозиционная ФМ со сдвигом фаз несущей частоты на 180⁰.

Широкое применение получили методы 4-хпозиционной (2-хкратной) фазовой модуляции и 8-позиционной (3-хкратной) фазовой модуляции.