17.Модуляция сигналов. Разновидности носителей сообщений, временная и спектральная характера классификация видов, модуляции.

Модуляция-процесс управления одним или несколькими параметрами колебаний высокой частоты в соответствии с законом передаваемого сообщения.

Аналоговая модуляция.

Сообщение a(t) преобразуется с помощью датчиков в пропорциональную Эл величину b(t)- в первичный сигнал. При передаче речи такое преобразование выполняет микрофон а при передаче изображения телевизионная камера и др. Первичный сигнал обычно явл. низкочастотным колебанием (НЧ). В некоторых случаях при обычной городской телефонной связи, его передают непосредственно по проводной ЛС. При передаче по радио или многоканальной пров. Линии первичный сигнал преобразуется в высокочастотное колебание (ВЧ) в результате модуляции которая представляет собой изменение одного или нескольких параметров вспомогательного ВЧ колебания S(t) по закону передаваемого сообщения а(t) .Немодулир ВЧ колебание (гармоническое)

Где Um-амплитуда

-круговая частота

-фаза

Эти величины могут быть постоянными или медленноменяющимися

-полный угол колебания в момент t

Различают 2 вида гармонических колебаний: амплитудная и угловая.

18. Аналоговые виды модуляции. Амплитудная модуляция.

Сообщение a(t) преобразуется с помощью датчика в пропорциональную электрическую величину b(t) – первичный сигнал

При передаче речи такое преобразование выполняет микрофон , а при передаче изображения телевизионная камера .

Первичный сигнал обычно является НЧ колебанием . В некоторых случаях – например при обычной городской телефонной связи его передают непосредственно по проводной линии связи.

При передаче по радио или многоканальной проводной линии первичный сигнал преобразуется в ВЧ колебание в результате модуляции, которая представляет собой изменение одного или нескольких параметров вспомогательного ВЧ колебания S(t) по закону передаваемого сообщения a(t).

Немодулированное ВЧ - гармоническое колебание S(t)

где

- амплитуда

- круговая частота

- фаза

Эти величины могут быть постоянными или медленно меняющимися величинами

- полный угол (фаза колебаний ) в момент t

Различают 2 основных вида модуляции гармонических колебаний : амплитудную и угловую

Амплитудная модуляция.

При амплитудной модуляции (АМ) в ВЧ – гармоническом колебании равном

его частота ифаза постоянны, а амплитуда , равнаяизменяется по закону модулирующего сигналаb(t) вокруг среднего значения

Здесь к – постоянный во времени коэффициент пропорциональности , выбираемый так, чтобы амплитуда была всегда положительна . Тогда , в уравнениях, описывающих амплитудно – модулированное колебание (АМК) будет следующее

(1)

Выражение (1) представляет собой уравнение прямой линии относительно первичного сигнала b(t) , поэтому амплитудную модуляцию называют линейной системой

В простейшем случае b(t) является гармоническим колебанием с круговой частотой

и начальной фазой

Тогда уравнение (1) примет вид

(2)

где -глубина или коэффициент АМ ( т.к. амплитуда положительна и М находится в пределах от 0 до 1, включая 0 и 1)

При М=0 выражение (2) преобразуется в простое гармоническое колебание

При М=1 , то выражение (2) имеет максимум

При М>1 происходит перемодуляция , появляется нелинейные искажения

Рис.2

Выполнив преобразования выражения (2) получим спектр АМК, который состоит из несущей частоты , верхней боковой частоты ВБЧ, нижней боковой частоты НБЧ

Если b(t) содержит

Ряд гармонических составляющих , т.е. занимает полосу частот(рис.3), то у АМК имеет место не боковые частоты , а боковые полосы в этом случае боковые полосы изображаются в виде прямоугольных трапеций(рис.4)

рис 3

рис4