Частотная и фазовая модуляция

Однополосная модуляция

При излучении амплитудно-модулированных колебаний происходит передача одной и той же информации как в нижней, так и в верхней боковых полосах, поэтому имеется возможность исключить излучение энергии в одной из боковых частотных полос. Это позволяет снизить мощность передатчика и сократить в два раза полосу излучаемых частот без потери информации. Излучение энергии на несущей частоте тоже не является обязательным, т. к. несущая частота не содержит информации о модулирующем сигнале.

Передача сообщений с излучением электромагнитной энергии только в одной боковой полосе (как правило, в верхней) называется однополосной передачей.

При однополосной модуляции подавление несущей частоты технических трудностей не представляет. Для исключения несущей частоты из спектра передаваемых частот применяются балансные модуляторы.

Выделение частот верхней боковой полосы и подавление частот нижней боковой полосы осуществляется с помощью электрических фильтров. При этом существуют технические трудности создания фильтров с высокой рабочей частотой и узкой полосой пропускания. Поэтому для обеспечения однополосной модуляции в передатчике вырабатываются вспомогательные колебания, частота которых значительно ниже основной несущей частоты. Эта частота называется поднесущей частотой. Поднесущая частота сначала модулируется низкочастотным сигналом, а затем с помощью фильтра выделяется верхняя боковая полоса. При этом для выделения верхней боковой полосы используется фильтр с более низкой рабочей частотой, создание которого технических трудностей не представляет. Выделенная полоса частот используется для модуляции основной несущей.

Для получения частотной модуляции необходимо, чтобы под воздействием низкочастотного модулирующего сигнала на элементы задающего генератора происходило изменение несущей частоты этого генератора. При этом частота задающего генератора изменяется в пределах от (ω₀ – Δω) до (ω₀ + Δω).

Максимальное отклонение частоты Δω от среднего значения ω₀ называется девиацией частоты. Отношение девиации частоты Δω к модулирующей частоте Ω называется индексом модуляции " m ":

m = ;

Частотный спектр частотно-модулированных колебаний, в отличие от спектра амплитудно-модулированных колебаний, состоит не из двух боковых частот, а из целого ряда частотных составляющих: (ω₀ ± Ω), (ω₀ ± 2Ω), (ω₀ ± 3Ω) и т. д.

Проще всего можно получить частотно-модулированные колебания, если в колебательный контур задающего генератора включить конденсаторный микрофон. В этом случае изменение емкости контура, вызванное изменением звукового давления, приведет к соответствующему изменению частоты генератора.

В некоторых случаях при использовании лампового генератора частотная модуляция осуществляется с помощью так называемой реактивной лампы. Сопротивление такой лампы имеет чисто реактивный характер (емкостной или индуктивный) и изменяется в соответствии с изменениями низкочастотного модулирующего сигнала.

При фазовой модуляции низкочастотный модулирующий сигнал изменяет не частоту, а фазу высокочастотных колебаний:

Δφ = f (Ω);

Дата добавления: 2014-01-06