Меню

Амплитудная модуляция

Обычно в качестве переносчика используют гармоническое колебание высокой частоты - несущее колебание. Процесс преобразования первичного сигнала заключается в изменении одного или нескольких параметров несущего колебания по закону изменения первичного сигнала (т.е. в наделении несущего колебания признаками первичного сигнала) и называется модуляцией.

Запишем гармоническое колебание, выбранное в качестве несущего, в следующем виде:

v0(t) = Vсоs(ωt +φ).(1)

Это колебание полностью характеризуется тремя параметрами: амплитудой V, частотой ω и начальной фазой φ. Модуляцию можно осуществить изменением любого из трех параметров по закону передаваемого сигнала/

Изменение во времени амплитуды несущего колебания пропорционально первичному сигналу s(t), т.е.

V(t) = V + кams(t),

где кam - коэффициент пропорциональности, называется амплитудной модуляцией (АМ).

Несущее колебание (3) с модулированной по закону первичного сигнала амплитудой равно:

v(t)= V(t) соs(ωt +φ).

Если в качестве первичного сигнала использовать то же гармоническое колебание (но с более низкой частотой Ω) s(t)=S соs(Ωt), то модулированное колебание запишется в виде (для упрощения взято φ = 0):

V(t) = (V + кam Sсоs (Ωt)) соs(ωt).

Вынесем за скобки V и обозначим V = кam S и Мam= ΔV/V. Тогда

v(t)=V(1+ Мamсоs(Ωt))соs(ωt). (2)

Параметр Мam= ΔV/V называется глубиной амплитудной модуляции. При Мam= 0 модуляции нет и v(t) = v0(t), т.е. получаем немодулированное несущее колебание (1). Обычно амплитуда несущего выбирается больше амплитуды первичного сигнала, так что Мam ≤ 1.

На рис. 1. показана форма передаваемого сигнала (рис. 1. а), несущего колебания до модуляции (рис. 1. б) и модулированного по амплитуде несущего колебания (рис. 1. в).

Произведя в (2) перемножение, получим, что амплитудно-модулированное колебание

v(t)= Vсоsωt + (МamV/2)cos(Ω+ω)t +(МamV/2)cos(Ω-ω)t.

состоит из суммы трех гармонических составляющих с частотами ω, Ω+ω и Ω-ω и амплитудами соответственно V, МamV/2и МamV/2. Таким образом, спектр амплитудно-модулированного колебания (или АМ-колебания) состоит из частоты несущего колебания и двух боковых частот, симметричных относительно несущей, с одинаковыми амплитудами (рис. 2. б). Спектр первичного сигнала s(t) приведен на рис 2. a.

Если первичный сигнал сложный и его спектр ограничен частотами Ωmin и Ωmax (рис. 2. в), то спектр АМ-колебания будет состоять из несущего колебания и двух боковых полос, симметричных относительно несущей (рис. 2 г).

Рис. 1. - Формирование АМ-сигнала

Рис. 2. - Спектры АМ-сигналов

Анализ энергетических соотношений показывает, что основная мощность АМ-колебания заключена в несущем колебании, которое не содержит полезной информации. Нижняя и верхняя боковые полосы несут одинаковую информацию и имеют более низкую мощность.

Другие статьи:

Компромиссы при использовании модуляции и кодирования
Системные компромиссы ‑ это неотъемлемая часть всех разработок цифровых систем связи. Разработчик должен стремиться к 1) увеличению скорости передачи бит R до максимально возможной; 2) минимизации вероятности появле ...

Приёмник радиовещательный переносной
Бытовые радиовещательные приёмники (в дальнейшем ПРМ) предназначены для приёма программ звукового радиовещания в диапазонах длинных (148 … 285кГц), средних (525 … 1607кГц), коротких (3,95 … 12,1МГц) волн с амплитудной модуляц ...

Усилитель с обратной связью
Усилителями называются электронные устройства, предназначенные для усиления сигнала по мощности. Основными параметрами усилителя являются коэффициент усиления, входное и выходное сопротивление усилителя и частотные характер ...

(C) 2020 | www.techniformula.ru