Амплитудная модуляция

Модулированный сигнал формируется путем изменения амплитуды переносчика сигнала.

U_АМ(t)= [ U₀+DU(t)] cos (w₀t + j).

Рассмотрим случай, когда DU(t)- гармоническое колебание:

DU(t)= DU cos(Wt +F),

тогда подставив в выражение для U_АМ(t), запишем

U_АМ(t)= U₀[ 1+M cos(Wt +F)]cos (w₀t + j)=

= U₀ cos (w₀t + j) + 1/2 U₀M cos[(w₀+W)t +j+F)]+1/2 U₀M cos[(w₀-W)t +j-F)],

DU U0

где M= - коэффициент модуляции.

a) U_АМ=[U₀+f(t)]cos(w₀t + j₀)

b) В случае частотной модуляции (ЧМ) при изменении модулируемого сигнала по закону f(t) и max изменения частоты на величину Dw частота сигнала изменяется по закону:

w(t)=w₀+Dw f(t)

Изменение частоты сопровождается изменением фазы сигнала, поэтому этот вид модуляции часто называют угловой модуляцией. Мгновенная фаза сигнала при этом связана с частотой следующей зависимостью:

_{t t}

j(t)= +Dwòf(t)dt + j₀ Þ U_ум=U₀ cos(òw(t)dt),

⁰ _t ⁰

Следовательно, j(t)= w₀t +Dwòf(t)dt + j₀

⁰

Таким образом, напряжение, модулируемое по частоте можно записать в виде:

_t

U_ЧМ=U_m cos(w₀t +Dwòf(t)dt + j₀)

⁰

Для случая амплитудной модуляции имеем следующий спектр:

Частично подавленная поднесущая

Определим мощность АМ сигнала:

Р_АМ =Рw₀+2Р_W,

U2W U2w0

РW Рw0

(1/2 МU )

= = =1/4М²,

U

Откуда Р_АМ =Рw₀(1+0,5М²)£ 1,5 Рw₀, т.к. М<1

Это выражение показывает, что АМ с энергетической стороны невыгодна, т.к. большая часть мощности АМ сигнала тратится на передачу сигнала не несущего информацию. Поэтому часто применяют так называемую однополосную модуляцию с частично подавлаемой поднесущей.

Рассмотрим случай, когда DU(t)- телеграфный сигнал (сигнал передачи данных).

Т

T=2p/w, w=2pF S0= 0 S1= U0 cos w0t V(t)=M(t)U0 cos w0t При амплитуде модулируемого сигнала равного 1.

	DU(t)

		ìíî

sin kwt k

М(t) - модулирующая функция

M(t)=1/2+1/p å

^k=1,3,5...

база сигнала

DF_{АМ эфф.}= (1.1- 1.2) В - эффективная полоса спектра АМ колебания.

0,6В

При ОБП DF_{АМ эфф.}= 0,6 В.

Удельная скорость передачи информации:

	бит/сек гц		.
		СDF

n [ ] =,

n - характеризует возможности по скорости передачи информации данного сигнала (информационная способность), приведенной к единице полосы спектра.

В случае двухсторонней АМ модуляции

	J/T DFАМ		J/TB		2/T 2/T

n= = = = 1.

При однополосной модуляции

2/T 1/T

DF_{АМ ОБП} @ F, n= @ 2.

S(t)

Структурная схема канала АМ.

ФНЧ

дет-р

усилитель

ПФ

Непосредственно АМ в модемах не применяется из-за низкой помехозащищенности и находит применение в комбинированных методах модуляции (например, амплитудно- фазовая модуляция –АФМ).