25. Аналоговые методы модуляции. Угловая модуляция.

Модуляция - процесс в результате которого, происходит изменение параметров сигнала – переносчик пропорционально другому сигналу – сообщению

Угловая модуляция - вид модуляции, при котором передаваемый сигнал изменяет либо частоту ω, либо начальную фазу φ, амплитуда не изменяется. Подразделяется соответственно на частотную и фазовую модуляцию. Названа так потому что полная фаза гармонического колебания Ψ(t) = ωt + φ определяет текущее значение фазового угла.

Сигнал с угловой модуляцией получается засчет того, что в несущем гармоническом колебании U_нес(t), передается сообщение s(t).

U_нес(t)=U_mcos(wt+φ)

Изменяет либо частоту ω, либо начальную фазу φ.

Виды угловой модуляции:

Предположим, в начале, что полная фаза связанна с сигналом s(t) зависимостью:

Ψ(t) = ω₀t + ks(t)

ω₀ – значение частоты в отсутствии полезного сигнала

k – коэффициент пропорциональности.

Такую модуляцию называют фазовой модуляцией.

U_фм(t)=U_mcos[w₀t+ks(t)]

w – мгновенная частота – первая производная полной фазы по времени.

w(t)=dΨ(t)/dt

ПриЧМ:

w(t)=w₀+k*s(t)

Однотональный сигнал с угловой модуляцией

В случает однотонального сигнала, мгновенная частота определяется:

w(t)=w₀+Δwcos(Ωt+Ф₀)+φ₀

Δw – девиация частоты

m=Δw/Ω – индекс однотональной УМ.

ЧМ сигнал:

Угловая модуляция при негармоническом модулируемом сигнале:

Так как в реальных условиях m=1, то в спектре рассмотренного сигнала помимо частот w₀±Ω_i, w₀±2Ω_i, w₀±3Ω_i и w₀±Ω₁±Ω₂±Ω₃±

ЧМ используется для передачи теле сообщений.

26. Цифровые методы модуляции.

Модуля́ция — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного модулируемого колебания по закону информационного низкочастотного сообщения (сигнала). В результате спектр управляющего сигнала переносится в область высоких частот, ведь для эффективного вещания в пространство необходимо чтобы все приёмо-передающие устройства работали на разных частотах и «не мешали» друг другу. Это процесс «посадки» информационного колебания на априорно известную несущую. Передаваемая информация заложена в управляющем сигнале. Роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. В качестве несущего могут быть использованы колебания различной формы (прямоугольные, треугольные и т. д.), однако чаще всего применяются гармонические колебания. В зависимости от того, какой из параметров несущего колебания изменяется, различают вид модуляции (амплитудная, частотная, фазовая и др.). Модуляция дискретным сигналом называется цифровой модуляцией или манипуляцией.

Обобщенная структурная схема системы связи:

d(t) → преобразователь в двоичное->модулятор->канал связи->демодулятор->преобразователь из двоичного->выход

На модулятор действует .

В системе используется многопользовательская модуляция, предполагается переход от двоичного алфавита символов дискретного сообщения к n-ичному.

; ;

m – длина преобразуемых последовательностей 2-х символов

M – объем алфавита.

Каждый символ алфавита модулирует один или несколько параметров гармонического колебания конечной длительности: амплитуду, частоту, фазу, время запаздывания.

т. е. один из М символов преобразуется в течении времени T₃ равное его длительности, то скорость передачи символов R_δ выражена в: (бит/с)

Длительность бита ;

При этом скорость передачи символов R_s будет связанна со скоростью передачи битов R_δ следующим образом:

;

Спектральную эффективность различных видов модуляции принято оценивать удельной скоростью передачи.

;

W – полоса частотности, необходимая для передачи сигнала, с определенным видом модуляции. Таким образом, чем меньше значение W*T_δ, тем выше спектральная эффективность определенного вида модуляции и системы передачи дискретных сообщений в целом.

– принято относить к классу спектрально эффективных модуляций.