2. Радиосигналы с амплитудной модуляцией

Амплитудная модуляция является наиболее простым и оченьраспространенным в радиотехнике способом заложения информации в высокочастотное колебание. При амплитудной модуляции огибающая амплитуд несущего колебания изменяется по закону, сов-падающему с законом изменения передаваемого сообщения, частота же и начальная фаза колебания поддерживаются неизменными. Поэтому для амплитудно-модулированного радиосигнала общее выражение (3.1) можно заменить следующим:

a (t) = A (t) cos (ω₀t + θ₀). (3.4)

Характер огибающей A (t) определяется видом передаваемого сообщения.

При непрерывном сообщении (рис. 3.1, а) модулированное колебание приобретает вид, показанный на рис. 3.1, б. Огибающая A (t) изменяется по закону, воспроизводящему сообщение s (t). Рис. 3.1, б построен в предположении, что постоянная составляющая функции s (t) равна нулю . (в противоположном случае амплитуда несущего колебания А₀ может не совпадать c амплитудой немодулированного колебания). Наибольшее изменение A (t) «вниз» не может быть больше А₀. Изменение же «вверх» может быть в принципе и больше А₀.

Основным параметром амплитудно-модулированного колебания является глубина модуляции.

Определение этого понятия особенно наглядно для тональной модуляции, когда модулирующая функция является гармоническим¹ колебанием:

Огибающую модулированного колебания при этом можно представить в виде

где Ω — частота модуляции; у — начальная фаза огибающей; коэффициентпропорциональности; — амплитуда изменения огибающей (рис,3.2). Отношение

называется коэффициентом модуляции.

Ω используется для обозначения частоты модулирующей функции.

Таким образом, мгновенное значение модулированного колебания можно записать в форме

При неискаженной модуляции амплитуда колебания

изменяется в пределах от минимальной ) до

максимальной

В соответствии с изменением амплитуды изменяется и средняя за период высокой частоты мощность модулированного колебания. Пикам огибающей соответствует мощность, в раз большая

м ощности несущего колебания. Средняя же за период модуляции мощность пропорциональна среднему¹ квадрату амплитуды А (ƒ):

Эта мощность превышает мощность несущего колебания всего лишь в раз. Таким образом, при 100%-ной модуляции (M=1) пиковая мощность равна 4Р₀, а средняя мощность 1,5P₀ (через Р₀ = ¹/₂A_о² обозначена мощность несущего колебания). Отсюда видно, что обусловленное модуляцией приращение мощности колебания, которое в основном и определяет условия выделения сообщения при приеме, даже при предельной глубине модуляции не превышает половины мощности несущего колебания.

При передаче дискретных сообщений, представляющих собой чередование импульсов и пауз (рис. 3.3, о),модулированное колебание имеет вид последовательности радиоимпульсов, изображенных на рис. 3.3, б.

При этом имеется в виду, что фазы высокочастотного заполнения в каждом из импульсов такие же, как и при «нарезании» их из непрерывного гармонического колебания. Только при этом условии показанную на рис. 3.3, б последовательность радиоимпульсов можно трактовать как колебание, модулированное лишьпо амплитуде. Если от импульса к импульсу фаза изменяется то следует говорить о смешанной, амплитудно-угловой модуляции.

Среднее значение за период модулирующей частоты равно

нулю, а среднее значение ) равно¹/₂ Черта над функцией означает;

операцию усреднения по времени.