3. Непрерывные методы модуляции, основные понятия и виды.

Если под действием первичного сигнала информ параметры переносчика информ изменяются непрерывно, то такая модуляция наз непрерывной (НМ). При НМ в качестве переносчика чаще всего используются процессы в виде гармонических колебаний в этом случае переносчик (несущая) обладает тремя параметрами, что позволяет осуществит АМ, ЧМ и ФМ, а также их комбинации (т.е. многократные модуляции). Следует отметить, что сообщения в принципе можно предавать и непосредственно, т.е. без использования ВЧ несущей. Однако применение ВЧ несущих расширяет возможности передачи сообщений, поскольку при этом:

а)увеличивается число сообщений преданных по одной и той же линии связи, благодаря появлению возможности частотного разделения сигналов.

б)Повышается надежность и достоверность передачи благодаря возможности применения помехоустойчивых методов модуляции.

в)Повышается эффективность передачи энергии сигналов путем соответствующего выбора частотного диапазона работы.

4. Амплитудная модуляция (ам) и ее особенности.

Ам осуществляется путем изменения амплитуды несущей пропорционально мгновенным значениям первичного сигнала. Пусть имеем в качестве непрерывного переносчика напряжение переменного тока, изменяющееся по закону U_H(t)=U₀cos(w₀t+φ). Для нанесения информ необходимо осуществлять модуляцию одного из информационных параметров этой несущей, для АМ необходимо осуществить модуляцию амплитуды при постоянности частоты и фазы этого сигнала.

U₀(t)=U(t)cos(w₀t+φ₀)= U₀(1±U(t))cos(w₀t+φ₀)= U₀(1±mx(t))cos(w₀t+φ₀), где m=ΔU/U₀ - коэффициент модуляции (глубина модуляции)

1) и 2) случаи соответствуют начальной амплитуде. 3) не соответствует начальной амплитуде (не желательно)

5. Частотная и фазовая модуляция

U₀(t)=U₀cos(w₀t+φ₀)

w(t)=w₀+Δw(t)= w₀(1+μx(t))

φ(t)=φ₀+Δφ

Угловая модуляция(либо частотная, либо фазовая).

Частотная модуляция (температура растет частота растет, температура падает частота падает)

В случае угловой модуляции меняется только аргумент, т.е. амплитуда постоянна.

Аналогично происходит и ФМ(но необходимо точное масштабирование)

6. Спектры модулированных колебаний

Всякое модулированное колебание уже не является чисто гармоническим и имеет сложный спектральный состав

U_чм(t)=Ucos(ωt+φ_о) U(t)=U_o(1+mX(t))

U_ам(t)=U(t)cos(ωt+φ_о) → U_ам(t)=U_o(1+mX(t))cos(ωt+φ_о)

X(t)=cosΩt , Ω<< ωo

U_ам(t)=U_o(1+mcos(ωt+φ_о))=Uo[cosωt+(m/2)cos(ω_o-Ω)+(m/2)cos(ω_o+Ω)]=U_ocosω_ot+(m/2)U_o cos(ω_o+Ω)t+(m/2)U_o cos(ω_o-Ω)t

U_min=U_o(1-m) , U_max=U_o(1+m) , U_min≤U(t) ≤U_max

P_maxU_o²_max/2=U_o²(1+m)²/2P_o(1+m²)

P_minU_o²_min/2=U_o²(1-m)²/2P_o(1-m²)

Модулированные сообщения могут иметь произвольный хар-р, если такой первичный сигнал X(t) может быть представлен ввиде ряда Фурье

X(t)=Σe_кcos(Ω_к+φ_к) , U_ам(t)=U_o[1+mΣe_кcos(кΩt+φ_к)]cosω_ot=U_o[cosωt+(m/2) Σe_к[(ω+Ω)+φ_к]+ (m/2) Σe_к[(ω+кΩ)-φ_к]

В зав-ти от того осущ-ся ли передача целиком всего спектра АМК или только его части различают 2 разновидности амплитудной модуляции: АМ с 2 боковыми полосами и балансная АМ.

Полная инф-ция содержится в боковых полосах АМ системы. Благодаря этому появляется возможность вести передачу сообщений только на частотах одной из боковых полос (ОБП). Передача на ОБП имеет след. преимущества: полоса частот, необходимая для передачи инф-и сокращается вдвое, что позволяет увеличить число передаваемых сообщений по используемому каналу связи. В режиме ОБП возникает возможность более эффективно исп-ть мощность передатчикасигналов путем перераспределения этой мощности в пользу выделенного диапазона частот. Более мощный сигнал обеспечивает большую помехоустойчивость передачи