2015-06-05
748
Принципы радиосвязи. Модуляция и демодуляция.
Модуля́ция — процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала(сообщения).
Передаваемая информация заложена в управляющем (модулирующем) сигнале, а роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим. Модуляция, таким образом, представляет собой процесс «посадки» информационного колебания на заведомо известную несущую.
В результате модуляции спектр низкочастотного управляющего сигнала переносится в область высоких частот. Это позволяет при организации вещания настроить функционирование всех приёмо-передающих устройств на разных частотах с тем, чтобы они «не мешали» друг другу.
Амплиту́дная модуляция — вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущего сигнала является его амплитуда
Пусть
· 
— информационный сигнал, 
,
· 
— несущее колебание.
Тогда амплитудно-модулированный сигнал 
может быть записан следующим образом:
|
|
|
Здесь 
— некоторая константа, называемая коэффициентом (глубиной) модуляции. Формула (1) описывает несущий сигнал , модулированный по амплитуде сигналом с коэффициентом модуляции . Предполагается также, что выполнены условия:
Выполнение условий (2) 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
Частотная модуляция (ЧМ, FM) — вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания. По сравнению с амплитудной модуляцией здесь амплитуда остаётся постоянной.
| Колебание называют частотно-модулированным (ЧМ), если частота его изменяется пропорционально передаваемому колебанию (например звуковому) S(t). Следовательно, угловая частота такого колебания должна равняться | ||
| ||
где  и a - некоторые постоянные, которые выбираются так, чтобы частота  изменялась в желаемых пределах.
Аналитическое выражение для ЧМ колебания в соответствии с формулой (7.4) будет иметь следующий вид:
| ||
| ||
где  - произвольная постоянная.
Сравнивая выражения (7.1) и (7.5), мы видим, что сдвиг фаз данного колебания будет равен
| ||
|
Фа́зовая модуля́ция — один из видов модуляции колебаний, при которой фаза несущего колебания управляется информационным сигналом. Фазомодулированный сигнал 
имеет следующий вид:
|
|
|
,
где 
— огибающая сигнала; 
является модулирующим сигналом; 
— частота несущего сигнала; t — время.
Фазовая модуляция, не связанная с начальной фазой несущего сигнала, называется относительной фазовой модуляцией (ОФМ).
Демодуляция (Детектирование сигнала) — процесс, обратный модуляции колебаний, преобразование модулированных колебаний высокой (несущей) частоты в колебания с частотой модулирующего сигнала.
