Для установки нажмите кнопочку Установить расширение. И это всё.

Исходный код расширения WIKI 2 регулярно проверяется специалистами Mozilla Foundation, Google и Apple. Вы также можете это сделать в любой момент.

4,5
Келли Слэйтон
Мои поздравления с отличным проектом... что за великолепная идея!
Александр Григорьевский
Я использую WIKI 2 каждый день
и почти забыл как выглядит оригинальная Википедия.
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
.
Лео
Ньютон
Яркие
Мягкие

Амплитудная модуляция

Из Википедии — свободной энциклопедии

Технологии модуляции
Аналоговая модуляция
Цифровая модуляция
Импульсная модуляция
Расширение спектра
См. также: Демодуляция

Амплиту́дная модуля́ция — вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущего сигнала является его амплитуда[1].

Применение в радиотехнике

Первые опыты передачи речи и музыки с помощью радиоволн методом амплитудной модуляции произвёл в 1906 году американский инженер Р. Фессенден. В его опытах несущая частота 50 кГц радиопередатчика вырабатывалась электромашинным генератором (альтернатором), для её модуляции между генератором и антенной включался угольный микрофон, изменяющий затухание сигнала в цепи.

С 1920 года вместо электромашинных генераторов для генерации несущей частоты стали использоваться генераторы на электронных лампах. Во второй половине 1930-х годов, по мере освоения ультракоротких волн, амплитудная модуляция постепенно начала вытесняться из радиовещания и радиосвязи на УКВ частотной модуляцией. Для радиовещания на длинных, средних и коротких волнах амплитудная модуляция применяется до сих пор.

Помимо радиовещания, АМ применялась также в проводном вещании (трехпрограммное вещание) для передачи по двухпроводной линии нескольких программ одновременно. В отличие от радиовещания, в проводных системах передача велась с постоянным коэффициентом модуляции (уровень несущей частоты менялся в соответсвии с уровнем боковых полос), это позволяло ослабить перекрестные помехи, возникающие в проводных линиях из за большого количества неидеальных контактов.

С середины XX века в служебной и любительской радиосвязи на всех частотах начали применять модуляцию с одной боковой полосой (ОБП), которая имеет ряд важных преимуществ перед АМ, главное из которых — сужение в 2 раза полосы частот, занимаемой радиосигналом. В связи с этим предлагалось перевести на ОБП и массовое радиовещание, однако это потребовало бы серьезноой модернизации всех вещательных радиопередатчиков и замены всех радиовещательных приёмников на более сложные и дорогие, поэтому это не было осуществлено.

В конце XX века начался переход к цифровому радиовещанию с использованием сигналов с амплитудной манипуляцией[2]. В начале 2000-х, специально для замены аналогового радиовещания, был разработан комплект цифровых технологий Digital Radio Mondiale (DRM) на основе модуляции OFDM (в частности для замены АМ радиовещания в диапазонах частот до 30 Мегагерц[3] используется версия DRM30). Стандарт был принят многими странами, утверждён Международной электротехнической комиссией IEC, а также ITU для применения в большей части мира. DRM позволяет прослушивать радиопередачи без шумов и помех, характерных для амплитудной модуляции и с качеством близким к ЧМ вещанию, однако массового отказа от АМ модуляции не произошло. Это связано с большими расходами на замену огромного парка радиоприемного и радиопередающего оборудованияа, а также с некоторыми недостатками цифровой модуляции, проявляющихся в неприятных для радиослушателя, резких обрывах радиоприема при, характерных для коротких волн, глубоких замираниях радиосигнала.

Благодаря традиции, амплитудная модуляция до сих пор применяется в системе УКВ радиосвязи гражданской авиации, а так же используется водителями-дальнобойщиками в диапазоне CB.

Определение

Сигнал, например, аудиосигнал может модулировать амплитуду (AM) или частоту (ЧМ) несущей.
Сигнал, например, аудиосигнал может модулировать амплитуду (AM) или частоту (ЧМ) несущей.
Амплитудная модуляция с различным коэффициентом модуляции. На нижней осциллограмме — перемодуляция.
Амплитудная модуляция с различным коэффициентом модуляции. На нижней осциллограмме — перемодуляция.

Пусть

  •  — информационный (модулирующий) сигнал,
  •  — несущий (модулируемый) сигнал (несущее колебание).

Тогда амплитудно-модулированный сигнал имеет вид:

Если , то (1) примет вид[4]:

Здесь  — некоторая неотрицательная константа, называемая коэффициентом модуляции. Формула (1) описывает несущий сигнал , модулированный по амплитуде сигналом с коэффициентом модуляции .

Для неискаженной модуляции необходимо выполнение условия . Выполнение этого условия необходимо для того, чтобы выражение в квадратных скобках в (1) всегда было положительным. Если оно может принимать отрицательные значения в какой-то момент времени, то происходит так называемая перемодуляция (избыточная модуляция). Простые демодуляторы (типа квадратичного детектора) демодулируют такой сигнал с сильными искажениями.

Пример

Спектр АМ колебания.
Спектр АМ колебания.

Допустим, что мы хотим промодулировать несущее колебание моногармоническим сигналом. Выражение для несущего колебания с частотой имеет вид (начальную фазу положим равной нулю):

где  — амплитуда несущего колебания.

Выражение для модулирующего синусоидального сигнала с частотой имеет вид:

где  — начальная фаза, . Тогда, в соответствии с (1):

Приведённая выше формула для может быть записана в следующем виде:

Радиосигнал состоит из несущего колебания и двух так называемых боковых полос, боковые полосы имеют частоту, отличную от . Для синусоидального сигнала, использованного в качестве примера здесь, боковые полосы представляют собой синусоидальные сигналы и их частоты равны и .

Пока несущие частоты соседних по частоте радиостанций достаточно разнесены по частоте, и боковые полосы в спектре сигналов соседних по частоте станций не перекрываются между собой, станции не будут создавать взаимных помех.

См. также

Примечания

  1. Кулешов, 2008, с. 102.
  2. Быховский М. А. Круги памяти (Очерки истории развития радиосвязи и вещания в XX столетии). — М.: МЦНТИ – Международный центр научной и технической информации, 2001. — С. 28—29. — (История электросвязи и радиотехники). — ISBN 5-93533-011-3.
  3. Длинные, средние и короткие волны
  4. Андреевская Т. М. Основы радиоэлектроники и связи. Амплитудно-модулированные радиосигналы. — МГИЭМ, 2004

Литература

  • Кулешов В. Н., Удалов Н. Н., Богачев В. М. и др. Генерирование колебаний и формирование радиосигналов. — М.: МЭИ, 2008. — 416 с. — ISBN 978-5-383-00224-7.

Ссылки

Эта страница в последний раз была отредактирована 11 августа 2020 в 21:36.
Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License. Нетекстовые медиаданные доступны под собственными лицензиями. Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. WIKI 2 является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).