Nesterenko / 7_л_модуляция
.pdf
Способы модуляции
1. Временные и спектральные
характеристики аналоговых методов модуляции.
2. Временные и спектральные
характеристики дискретных методов модуляции.
Амплитудная модуляция гармонической несущей
Амплитудная модуляция – процесс изменения мгновенной амплитуды несущего колебания по закону изменения непрерывного информационного сигнала.
SАМ sc ,t A0 1 mАМ cos t cos |
0t |
0 |
sс(t) |
|
|
а) |
|
|
Sн(t) |
T |
t |
|
||
|
|
б) |
t |
SАМ(t) |
в) |
t |
Ak [sс (t)]
Fс |
F |
Ak [Sн (t)]
fн f
Ak [SАМ (t)]
fн-Fс fн fн+Fс f
Рис. Временные и спектральные диаграммы процесса формирования AM гармонического колебания
|
Угловая модуляция гармонической несущей |
|
|||||||||
|
а) |
sс(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Sн(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
T |
2T |
3T 4T |
5T |
|
10T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
d |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
||
|
в) |
|
|
|
|
t max |
mФМ |
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ФМ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г) |
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SФМ(t) |
2T |
4T |
6T |
8T |
10T |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
д) |
0 |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е) |
н |
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
t |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЧМ |
ж) |
|
|
|
|
|
|
t |
|
t |
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
SЧМ(t) |
|
|
|
|
|
t |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
з) |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. Временные диаграммы процесса |
|
|
|
|
|||||
|
|
формирования ФM и ЧМ сигналов |
|
|
|
|
|||||
|
SЧМ t |
|
|
|
А0 |
|
|
J k |
|
m cos |
|
0 |
|
k |
|
t |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J1 k |
|
|
|
|
|
J k 1 m |
|
2k |
|
J k m J k 1 m |
||||||||||||||
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.9 |
J0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.7 |
J1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.6 |
J |
|
J |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.5 |
|
2 |
J4 |
J |
|
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
0.4 |
|
|
|
|
|
5 |
6 |
J |
7 |
|
|
|
A0 J 2 m |
|
|
|
A0 J 2 m |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A0 J1 m |
A J |
m |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A0 J 3 |
m |
|
|
0 |
1 |
|
A0 J 3 |
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A0 J0 |
m |
|
|
|
||||
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A0 J4 m |
|
|
|
|
|
|
|
A0 J4 m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
-0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A0J5 m |
|
|
|
|
|
|
|
|
A0J5 m |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1950 |
1960 |
1970 |
1980 |
1990 |
2000 |
2010 |
2020 |
2030 |
2040 |
2050 |
|
-0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нижняя боковая |
|
|
|
|
верхняя боковая |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
-0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полоса частот |
|
|
|
|
полоса частот |
|
||||
-0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
Рис. Спектральная диаграмма |
|||||||||||
0 |
1 2 3 |
|
|
4 |
|
5 6 |
|
7 |
|
8 |
9 |
|||||||||||||
|
Рис. Графики функций Бесселя |
сигналов с однотональной угловой |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
модуляцией при m=3 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
Амплитудная манипуляция |
|
|
|
|
|
||||||||||||
Амплитудной манипуляцией называется процесс изменения амплитуды несущего |
||||||||||||||||||||
|
(высокочастотного, манипулируемого) колебания в соответствии с законом |
|||||||||||||||||||
|
изменения амплитуды дискретного информационного (первичного |
|||||||||||||||||||
|
электрического, манипулирующего) сигнала. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
sс(t) |
и |
|
Ak [s с(t)] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sc (t) |
|
Ak |
cos( |
k t |
|
|
k ) |
||||
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
|
T |
t 0 F1 |
3F1 5F1 |
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Sн(t) |
|
|
Ak [Sн (t)] |
|
|
|
Sн (t) |
Am |
cos( |
нt |
|
|
0 ) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
t |
0 |
|
|
|
|
|
fн |
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
АМн |
t |
1 A |
1 |
x |
t |
cos |
|
н |
t |
0 |
||
SАМн(t) |
|
Ak [S |
|
|
|
|
2 |
m |
|
c |
|
|
|
|
||||||
|
|
(t)] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
АМн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
в) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
t |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-5F |
-3F |
-F |
+F |
+3F |
+5F |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
н |
н |
н |
н |
н |
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
f |
f |
f |
f |
f |
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. Временные и спектральные характеристики |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
формирования АМн сигнала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
sс(t)
Sн1(t)
Sн2(t)
SЧМн(t)
Частотная манипуляция
Ak [s (t)]
с
t |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
F |
|
1F |
2F |
3F |
4F |
5F |
6F |
|
Ak [Sн1(t)]
t
f1 |
f |
Ak [Sн2(t)]
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 |
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ak [SЧМн(t)] |
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
fср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
-3F |
-F |
+F |
+3F |
-3F |
-F |
+F |
+3F |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
f |
f |
f |
f |
f |
f |
f |
f |
|
Рис. Временные и спектральные характеристики формирования ЧМн сигнала с разрывом фазы
Фазовая манипуляция
sс(t) |
Ak [s с(t)] |
|
|
а) |
|
|
|
t |
F1 3F1 5F1 |
F |
|
Sн(t) |
Ak [S |
(t)] |
|
|
н |
|
|
б) |
|
|
|
t |
|
fн |
f |
SФМн(t) |
|
Ak [S |
(t)] |
|
|
|
|
|
|
ФМн |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
в) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
f |
|
|
-5F |
-3F |
-F |
+F |
+3F |
+5F |
|
|
|
н |
н |
н |
н |
н |
н |
|
|
|
f |
f |
f |
f |
f |
f |
|
Рис. Временные и спектральные характеристики формирования ФМн сигнала
ПЭС Нес1
Нес2
ASK
FSK
BPSK
DPSK
dI
dQ
QPSK
t
t
t ASK – (Amplitude Shift Keying)
амплитудная манипуляция.
t FSK – (Frequency Shift Keying)
частотная манипуляция.
t |
PSK – (Phase Shift Keying) фазовая |
|||
|
манипуляция. |
|
|
|
t |
BPSK – (Binary Phase Shift Keying) |
|||
|
двухфазная (двоичная) фазовая |
|||
t |
манипуляция. |
|
|
|
DPSK – (Differential Phase Shift |
||||
t |
Keying) |
дифференциальная |
||
(относительная) |
фазовая |
|||
|
||||
|
манипуляция. |
|
|
|
t |
QPSK – (Quadrature Phase Shift |
|||
|
Keying) |
|
квадратурная |
|
t(четырехпозиционная) фазовая манипуляция.