Амплитудной модуляцией

Временное и спектральное представления сигналов с

Модулированные сигналы

Основная задача радиотехники – передача сообщений на расстояние с помощью электромагнитных волн. До изобретения радиосвязи были известны способы передачи информации по проводам. Несмотря на все разнообразие передач сообщений, у них есть общее свойство – каждое сообщение преобразуется в электрический сигнал, который занимает определенную полосу на оси частот. Звуковые частоты лежат в диапазоне 20 Гц ÷ 20 кГц, однако для удовлетворительного звучания достаточен более узкий сигнал: 20 Гц ÷ 10 кГц.

Возможна одновременная передача различных сообщений нескольким абонентам. Это достигается тем, что каждым двум абонентам выделяется отдельная линия связи – провод. При использовании большого числа проводов осуществляется многоканальная связь. Если бы мы захотели осуществить связь с помощью электромагнитных волн с частотами речи каждого абонента, то разделенный прием сигнала каждого абонента был бы невозможен, так как электромагнитные волны будут смешиваться в приемниках абонентов и их невозможно разделить. Кроме того, для формирования электромагнитных волн низкочастотного диапазона потребуются слишком большие антенны – соизмеримые с длиной волны. Такие антенны неудобны в эксплуатации, а их изготовление слишком дорого. Поэтому при передаче сообщений с помощью электромагнитных волн используют различные частоты. Для многоканальной радиосвязи каждому каналу выделяется волна определенной высокой частоты.

“Разнос” сообщений по частоте достигается с помощью модуляции. Для приема любого из передаваемых сообщений приемники настраивают на нужную частоту.

Модуляция – это процесс изменения одного из параметров высокочастотного колебания под воздействием низкочастотного сигнала, отображающего передаваемое сообщение. Высокая частота (ВЧ) – это гармоническое колебание (несущая).

,

где V₀ – амплитуда; ω ₀ – несущая частота; φ ₀ – начальная фаза. На практике начальная фаза редко бывает важна и ее обычно принимают равной нулю.

При модуляции один из параметров высокочастотного колебания (ВЧ - колебания) изменяется по закону низкочастотного (НЧ) сигнала . Модулированный сигнал занимает некоторую полосу частот около несущей частоты.

Необходимо, чтобы выполнялось условие . Это условие узкополосности сигнала. Каждой радиостанции выделяется своя несущая частота.

При амплитудной модуляции (АМ) по закону передаваемого сообщения изменяется амплитуда несущего колебания:

,

где k – коэффициент пропорциональности.

На следующих трех графиках поясняется процесс амплитудной модуляции.

Для того, чтобы огибающая V(t) повторяла форму низкочастотного сигнала, нужно, чтобы несущая частота была значительно выше частоты модуляции. Ω – частота модуляции.

,

где Ω _MAX – это максимальная частота в спектре модулирующего сигнала.

Дата добавления: 2014-11-06