Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2017-12-09 | 490 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Модуляция — изменение по заданному закону во времени некоторых параметров, характеризующих сигнал. Обычно такими параметрами являются его амплитуда, частота и фаза.
Так как информация в ЛС переносится волновыми процессами, то имеет место модуляция колебаний, т. е. вариация какого-либо параметра периодических колебаний, медленная по сравнению с самими колебаниями. Колебание, с помощью которого передается сигнал, называется несущим, а его частота f— несущей частотой. Несущее колебание имеет более высокую частоту, чем частота fм переносимого (модулирующею) сигнала, которая называется модулирующей частотой. При описании модуляции обычно используют понятие круговой частоты ω=2πf.
Разделяют непрерывную и импульсную модуляции. В первом случае модулирующий сигнал изменяет амплитуду, частоту или фазу несущего колебания, во втором — кроме указанных имеет место также вариация ширины импульсов, а также импульсно-кодовая модуляция.
Сложение сигналов с близкими частотами вызывает биение, которое можно рассматривать как модуляцию.
Способы непрерывной модуляции сигналов
1) Амплитудная модуляция
В общем случае амплитудно-модулированный сигнал определяется выражением
u(t)=um(t)cosωt
где um — амплитуда модулирующего сигнала.
Если изменение амплитуды несущего колебания и u(t) пропорционально модулирующему сигналу, то АМ является линейной. В этом случае
U(t)=u0(1+mum(t)/uмmax(t)),
где u0— амплитуда несущего колебания, m — глубина модуляции, характеризующая степень изменения амплитуды:
m=(ummax – ummin )/(ummax +ummin )
0<m<1, ummax, ummin- максимальная и минимальная амплитуды модулирующего сигнала соответственно.
В простейшем случае, когда модулирующий сигнал является гармоническим:
|
U(t)=u0(1+mcosωmt)cos(ωt+φ),
где φ — начальная фаза несущего колебания.
Достоинством АМ является простота решений и малая ширина спектра сигнала, недостатком - время передача амплитудно-модулированного сигнала, требующая значительных энергетических затрат, причем мощность полезного сигнала зависит от глубины модуляции.
Частотная модуляция
При частотной модуляции модулирующий сигнал um(t) изменяет мгновенные значения частоты ω, не влияя на амплитуду колебаний.
Чаще всего используют линейную ЧМ, при которой изменение несущей частоты пропорционально амплитуде модулирующего сигнала.
В простейшем случае модуляции гармоническим сигналом um(t)= ummax(t)cosmt несущая частота со изменяется по закону
ω(t)=ω0+Δωcosωmt
Здесь представляет собой амплитуду отклонения несущей частоты ω от начальной ω0, а cosωmt определяет форму модулирующего сигнала. Параметр Δω, называемый девиацией частоты, не зависит от частоты сигнала и соответствует глубине модуляции при АМ.
Ширина спектра Δω частотно-модулированного сигнала определяется значением индекса ЧМ: β= Δω/ ωm.При малых р ширина спектра практически не зависит от его значения и равна 2 ωm. В этом случае частотно-модулированный сигнал, как и амплитудно-модулированный, состоит из колебания с несущей частотой ω0 и двух спутников с частотами ω0 - ωm и ω0 + ωm, т. е. при малых β спектры амплитудно- и частотно-модулированных сигналов одинаковы. Однако, как правило, β»1, и, следовательно, спектр частотно-модулированного сигнала значительно шире, чем амплитудно-модулированного.
В большинстве случаев модулирующий сигнал не является гармоническим, а представляет собой набор частот.
Достоинства: высокая помехоустойчивость, наличие дополнительных линий в спектре сигнала (повышает надежность связи).
Фазовая модуляция
Фазовой модуляцией (ФМ) называется способ модуляции, при котором фаза колебания с несущей частотой изменяется в зависимости от амплитуды модулирующего сигнала. Модулированный сигнал при ФМ колебания с несущей частотой ω0 гармоническим сигналом имеет вид
|
где — индекс ФМ, характеризующий максимальное отклонение фазы модулированного сигнала от фазы исходного.
Несущая частота при ФМ, как и при ЧМ, непостоянна и определяется согласно выражению
Девиация частоты при ФМ зависит от частоты модулирующего сигнала . Если модулирующий сигнал мм гармонический, то спектры фазово- и частотно-модулированного сигналов практически одинаковы.
Рис 2. Фазово-модулированный сигнал
Импульсная модуляция сигналов
В случае импульсной модуляции переносчиком сигнала служит последовательность импульсов, каждый из которых обычно представляет собой цуг колебаний с высокой несущей частотой.
Частота посылок импульсов, называемая частотой дискретизации , определяется спектром передаваемого сигнала и должна по крайней мере в 2—3 раза превышать верхнюю частоту спектра модулирующего сигнала. В этом случае возможна демодуляция сигнала, т. е. выделение необходимой информации из импульсно-модулированного сигнала.
Кроме амплитуды, частоты и фазы различают длительность (или ширину) импульсов и их скважность Использование импульсов с большой скважностью позволяет в рамках одного частотного канала (т. е. при одной и той же частоте дискретизации) сформировать несколько информационных каналов.Наибольшее распространение получили амплитудно-, частотно-, широтно- и фазово-импульсный, а также импульсно-кодовый способы модуляции сигналов.
При фазово-импульсной модуляции импульсы, имеющие постоянную амплитуду и длительность, смещаются относительно некоторых фиксированных моментов времени в сторону опережения или отставания на временные интервалы, пропорциональные мгновенным значениям передаваемого сигнала.
Кодово-импульсная модуляция заключается в том, что в точках дискретизации модулирующего сигнала производится квантование его значений и кодирование квантованных значений, как правило, в двоичной системе исчисления. Кодированные значения затем передаются при помощи соответствующей кодовой последовательности стандартных символов.
Помехоустойчивость ЛС возрастает при использовании фазово- и кодово-импульсной модуляции сигналов.
|
К недостаткам ИМ по сравнению с непрерывной можно отнести большую ширину спектра сигнала и сложность технической реализации.
|
|
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!