12.2.2 Частотная модуляция

От указанного недостатка свободна частотная модуляция.

	Сущность метода в изменении несущей частоты по закону x(t). Практический процесс частотной модуляции состоит в том, что Ux(t) воздействует на частотный задающий элемент ЧЭ, определяющий частоту генератора Г.
Рис. 12.3 Частотная модуляция

Рис. 12.4 Частотный модулятор (а) и демодулятор (б)

Демодуляция осуществляется разными методами.

Используется частотно-зависимый контур ЧЗК, амплитуда колебаний на выходе которого зависит не только от амплитуды входного напряжения, но и от его частоты. Он преобразует колебание, модулированное по частоте, в колебание, модулированное по амплитуде. За ним включается амплитудный демодулятор АДМ. Затем преобразование идет, как и при АДМ. В результате на выходе получается сигнал Ux(t).

12.2.3 Фазовая модуляция

Заключается в изменении начальной фазы колебаний, при этом модулированный сигнал описывается выражением:

Процесс фазовой модуляции состоит в воздействии входного сигнала на элемент задающего генератора, который определяет значение начальной фазы.

Демодуляция заключается в определении начальной фазы модулирующего сигнала путем сравнения её со значением начальной фазы несущего сигнала. Разность сигналов равна Таким образом, для передачи опорного сигнала нужен дополнительный канал.

Достоинства фазовой и частотной:

• высокая помехозащищенность.

Недостатки:

- сложность реализации модуляторов и демодуляторов;

- большая ширина канала, т.е. на одной линии получаем меньшее число каналов в сравнении с амплитудной модуляцией.

12.3 Импульсный ток или напряжение

Рис. 12.5 Импульсный ток

Используется в качестве носителя информации, как и синусоидальное напряжение. Для этого берут периодическую последовательность импульсов прямоугольной формы, которые характеризуются следующими параметрами: U₀(t) – амплитудой, Т₀ – периодом, t_и0 – временем импульса, μ₀=Т₀/t_и0 – скважность. Модуляции может подвергаться любой из этих параметров. Индекс 0 соответствует значениям параметров до модуляции.

12.3.1 Амплитудно-импульсная модуляция

Состоит в изменении амплитуды импульсов по закону измеряемой величины х(t).

Рис. 12.6 Амплитудно-импульсная модуляция

Значения х берутся в моменты начала импульса, т.е. имеет место дискретизация функции х(t) по времени.

Огибающая амплитуд импульсов повторяет по форме кривую x(t). Возможен вариант с изменением полярности импульсов в зависимости от знака.

Модуляция осуществляется также как и амплитудная синусного колебания.

На основной вход идет импульсный сигнал, а на вход, управляющий коэффициентом усиления усилителя - модулирующий.

Рис. 12.7 Амплитудно-импульсный модулятор (а) и демодулятор (б)

Демодуляция выполняется при помощи ФНЧ (рис. 12.7 а), который задерживает высокие частоты несущего сигнала и пропускает частоту модулированного сигнала.

Недостаток: – малое время измерения U_mi.

Второй способ демодуляции состоит в том, что каждый очередной импульс амплитудой U_mi подаётся через ключ K на элемент памяти (рис. 12.7 б).

Пример элемента памяти – емкость усилителя постоянного тока. Элемент памяти хранит значение о U_mi до поступления следующего импульса. Ключ К замыкается на время действия импульса. Напряжение на выходе элемента памяти U_вых(t) заменяет непрерывную прямую х(t) ступенчатой линией.