Физическая энциклопедия - модуляция колебаний

МОДУЛЯЦИЯ СВЕТА). Рис. 1. а гармонич. колебания несущей частоты; б модулирующий сигнал; в амплитудно-модулиров. колебание; г -частотно-модулиров. колебание; д фазово-модулиров. колебание. В простейшем случае модуляции амплитуды А синусоидальным сигналом модулиров. колебание (рис. 2) может быть записано в виде: х=А0 (1+msinWl)sin(wt+j). (1) Здесь А0 амплитуда, w частота исходного колебания, W частота модуляции; величина m, наз.

Рис. 2. Колебание, модулированное по амплитуде синусоидальным сигналом. г л у б и н о й м о д у л я ц и и, характеризует степень изменения амплитуды: Частота модуляции W характеризует скорость изменения амплитуды колебаний. Эта частота должна быть во много раз меньше, чем несущая частота со. Модулиров. колебание уже не явл. строго синусоидальным.

Амплитудно-модулиров. колебание представляет собой сумму трёх синусоидальных колебаний с частотами w, w+W, w-W. Частота w наз. несущей. Две остальные частоты наз. б о к о в ы м и ч а с т о т а м и (сателлитами). Амплитуда каждой из них равна mА0/2. Любая передающая радиостанция, работающая в режиме амплитудной модуляции, излучает не одну частоту, а спектр частот.

В простейшем случае М. к. синусоидальным сигналом этот спектр содержит лишь три составляющие несущую и две боковые. Если же модулирующий сигнал не синусоидальный, а более сложный, то вместо двух боковых частот в спектре модулиров. колебания будут две б о к о в ы е п о л о с ы, частотный состав к-рых определяется частотным составом модулирующего сигнала.

Исходя из этих величин, выбирают интервал между несущими частотами разл. станций. Для получения амплитудно-модулиров. колебания колебание несущей частоты w и модулирующий сигнал частоты W подают на спец. устройство м о д у л я т о р. В случае частотной модуляции синусоидальным сигналом частота колебаний меняется по закону: wl =w0+DwcosWt, (3) где Dw т.

н. д е в и а ц и я ч а с т о т ы. При частотной модуляции полоса частот модулиров. колебания зависит от величины b=Dw/W, наз. и н д е к с о м ч а с т о т н о й м о д у л я ц н и. При b1, т. е. когда полоса частот, занимаемая частотномодулиров. сигналом, во много раз больше 2W. Поэтому частотно-модулиров. колебания используются для высококачеств. передачи сигналов в диапазоне УКВ, где на каждую радиостанцию выделена полоса частот, в 15-20 раз большая, чем в диапазоне длинных, средних и коротких радиоволн, на к-рых работают радиостанции с амплитудной модуляцией.

О фазовой модуляции говорят в случае, если Dj остаётся неизменным при изменении частоты модулирующего сигнала W, а о частотной, когда при этом не изменяется Dw=bW. В случае несинусоидального модулирующего сигнала различие между частотной и фазовой М. к. более чётко выражено (рис. 1, г, д). Во мн. случаях модулирующий сиг-пал имеет вид импульса, а результирующий цуга колебаний высокой Рис.

3 Радиоимпульсы. частоты или радиоимпульса (рис. 3). Радиоимпульсы используются, напр., в радиолокации, иногда с дополнит. частотной модуляцией несущего сигнала. В многоканальных системах связи в кач-ве переносчика информации используется не гармонич. колебание, а периодич. последовательность радиоимпульсов. Такая последовательность определяется четырьмя параметрами: амплитудой, частотой следования, длительностью (шириной) и фазой.

В соответствии с этим возможны четыре типа импульсной модуляции: амплитудно-импульсная, частотно-импульсная, широтно-импульсная, фазово-импульсная. Импульсная модуляция обладает повышенной помехоустойчивостью по сравнению с модуляцией непрерывной синусоидальной несущей, зато полоса частот, занимаемая передающей радиостанцией с импульсной модуляцией во много раз шире, чем при амплитудной модуляции (см.