НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ




предыдущая главасодержаниеследующая глава

3.2. Радиосигналы с амплитудной модуляцией

Амплитудная модуляция является наиболее простым и очень распространенным в радиотехнике способом заложения информации в высокочастотное колебание. При амплитудной модуляции огибающая амплитуд несущего колебания изменяется по закону, совпадающему с законом изменения передаваемого сообщения, частота же и начальная фаза колебания поддерживаются неизменными. Поэтому для амплитудно-модулированного радиосигнала общее выражение (3.1) можно заменить следующим:


Характер огибающей A(t) определяется видом передаваемого сообщения.

Рис. 3.1. Модулирующая функция (а) и амплитудно-модулированное колебание (б)
Рис. 3.1. Модулирующая функция (а) и амплитудно-модулированное колебание (б)

При непрерывном сообщении (рис. 3.1, а) модулированное колебание приобретает вид, показанный на рис. 3.1, б. Огибающая А(t) изменяется по закону, воспроизводящему сообщение s(t). Рис. 3.1, б построен в предположении, что постоянная составляющая функции s(t) равна нулю (в противоположном случае амплитуда несущего колебания A0 может не совпадать с амплитудой немодулированного колебания). Наибольшее изменение А(t) "вниз" не может быть больше А0. Изменение же "вверх" может быть в принципе и больше A0.

Основным параметром амплитудно-модулированного колебания является глубина модуляции.

Определение этого понятия особенно наглядно для тональной модуляции, когда модулирующая функция является гармоническим* колебанием:

* (В данной главе Ω используется для обозначения частоты модулирующей функции.)


Огибающую модулированного колебания при этом можно представить в виде


где Ω - частота модуляции; γ - начальная фаза огибающей; kам - коэффициент пропорциональности; ΔАm = kамS0 - амплитуда изменения огибающей (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Колебание, модулированное по амплитуде гармонической функцией
Рис. 3.2. Колебание, модулированное по амплитуде гармонической функцией

Отношение


называется коэффициентом модуляции.

Таким образом, мгновенное значение модулированного колебания можно записать в форме


При неискаженной модуляции (М ≤ 1) амплитуда колебания изменяется в пределах от минимальной Амин = А0 (1 - М) до максимальной Амакс = А0 (1 + М).

В соответствии с изменением амплитуды изменяется и средняя за период высокой частоты мощность модулированного колебания. Пикам огибающей соответствует мощность, в (1 + М)2 раз большая мощности несущего колебания. Средняя же за период модуляции мощность пропорциональна среднему* квадрату амплитуды A(t):

* (Среднее значение cos (Ωt + γ) за период модулирующей частоты равно нулю, а среднее значение cos (Ωt + γ) равно 1/2. Черта над функцией означает операцию усреднения по времени.)


Эта мощность превышает мощность несущего колебания всего лишь в (1 + 0,5М2) раз. Таким образом, при 100%-ной модуляции (М = 1) пиковая мощность равна 4Р0, а средняя мощность 1,5Р0 (через Р0 = 1/2А02 обозначена мощность несущего колебания). Отсюда видно, что обусловленное модуляцией приращение мощности колебания, которое в основном и определяет условия выделения сообщения при приеме, даже при предельной глубине модуляции не превышает половины мощности несущего колебания.

При передаче дискретных сообщений, представляющих собой чередование импульсов и пауз (рис. 3.3, а), модулированное колебание имеет вид последовательности радиоимпульсов, изображенных на рис. 3.3, б.

Рис. 3.3. Колебание, модулированное по амплитуде импульсной последовательностью
Рис. 3.3. Колебание, модулированное по амплитуде импульсной последовательностью

При этом имеется в виду, что фазы высокочастотного заполнения в каждом из импульсов такие же, как и при "нарезании" их из одного непрерывного гармонического колебания. Только при этом условии показанную на рис. 3.3, б последовательность радиоимпульсов можно трактовать как колебание, модулированное лишь по амплитуде. Если от импульса к импульсу фаза изменяется, то следует говорить о смешанной, амплитудно-угловой модуляции.

предыдущая главасодержаниеследующая глава








© Сенченко Антонина Николаевна, Злыгостев Алексей Сергеевич, 2010-2018
При копировании обязательна установка активной ссылки:
http://rateli.ru/ 'rateli.ru: Радиотехника'