Амплитудная модуляция. Демодулятор АМ сигналов. Угловая модуляция. Импульсно-кодовая модуляция. Временное разделение каналов

зависит и ширина спектра, необходимая для переда­чи этих боковых составляющих. Если  гораздо меньше единицы, то значительные амплитуды имеют  только первые  боковые частоты,  т.е.  ширина спектра сигнала  получается такой же, как и при амплитудной модуляции. Это случай  узкополосной  частотной модуляции, при котором качество передачи низкое и помехи подавляются слабо. Значительно более высокие  качества передачи и помехо­устойчивости можно получить при широкополосной модуляции (), однако здесь спектр частот частотно-модулированного колебания  увеличивается.

Для осуществления частотной модуляции применяются на практике два метода - косвенный и прямой. Косвенный метод заключается в преобразовании фазовой модуляции в частотную.

Для осуществления частотной модуляции прямым  методом необходимо  воздействовать на колебательный контур генерато­ра с самовозбуждением, изменяя в соответствии с напряжением звуковой частоты его емкость или индуктивность.

Частота генерируемых колебаний генератора определяется по  формуле , где  - индуктивность контура,  - общая емкость контура.

29  Фазомодулированным колебаниемназывается колебание U_ФМ(t)=U_mcos[w₀t+y(t)], у которого сдвиг фазы изменяется от начального значения j₀ пропорционально модулирующему сигналу b(t): y(t)=j₀+kb(t), где k – размерный постоянный коэффициент пропорциональности. Поэтому U_ФМ(t)=U_mcos[w₀t+j₀+kb(t)]. Это уравнение является нелинейным по отношению к модулирующему сигналу b(t), поскольку он находится под знаком тригонометрической функции. Поэтому ФМ является нелинейным видом модуляции.

Фазомодулированный (ФМ) сигнал имеет постоянную амплитуду, фаза сигнала изменяется пропорционально информационному сигналу, а именно

(5)

где  - несущая частота, m - индекс фазовой модуляции.

Пусть модулирующий сигнал является гармоническим,  , и индекс модуляции  При этом выражение (5) можно переписать в виде

(6)

учитывая, что при  После преобразования второго слагаемого в (6) получим

(7)

Спектр ФМ-сигнала с малым индексом модуляции показан на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Спектр и векторная диаграмма для ФМ сигнала при m <<1

Величины спектральных составляющих идентичны величинам спектральных составляющих сигнала с синусоидальной АМ, однако фазовые соотношения между несущей и боковыми составляющими различны. Эти фазовые соотношения более детально показаны графически на векторной диаграмме в правой части рис. 2.3. Меньшие векторы медленно вращаются в противоположных направлениях вокруг быстро вращающегося большого вектора, а (x) представляет собой проекцию суммы векторов на горизонтальную ось. Однако в отличие от случая АМ сигнала сумма меньших векторов всегда перпендикулярна большему вектору. При этом, если векторы боковых составляющих малы (m << 1), длина суммарного вектора близка по величине амплитуде несущей A, но результирующий вектор вращается с переменной скоростью.

Фазовые соотношения в данной векторной диаграмме указывают простой способ генерирования ФМ сигналов с малым индексом модуляции (рис. 2.4) при произвольном модулирующем сигнале (x).

Рис. 2.4. Структурная схема ФМ модулятора при m <<1

31 Аналого-импульсные виды модуляции.

В аналого-импульсных видах модуляции сигналом переносчиком является периодическая последовательность видеоимпульсов, которая характеризуется амплитудой, длительностью, частотой следования, фазой (временным положением) импульсов. В связи с этим различают амплитудно-импульсную (АИМ), широтно-импульсную (ШИМ), частотно-импульсную (ЧИМ) и фазо