Цифровой сигнал представляет из себя комбинацию узких импульсов одинаковой амплитуды, выражающих в двоичном виде дискретные отсчеты сигнала

Амплитудным модулятором называется устройство, огибающая высокочастотного сигнала на выходе которого пропорциональна низкочастотному модулирующему колебанию

В результате воздействия входного сигнала на нелинейный элемент с кусочно-линейной аппроксимацией в токе последнего появляются гармоники и комбинационные составляющие входных сигналов

Cоставляющие с частотами и образуют требуемое амплитудно-модулированное колебание. Оно должно быть выделено полосовым фильтром со средней частотой, равной несущей, и полосой пропускания, достаточной для выделения составляющих с частотами .

при кусочно-линейной аппроксимации ВАХ нелинейного элемента первая гармоника тока определяется как:

Для того, чтобы изменение первой гармоники тока отвечало требованию амплитудного модулятора, необходимо обеспечить пропорциональность огибающей импульсов тока низкочастотному сигналу, и независимость от него коэффициента . Следует правильно выбрать режим работы

Рабочая точка и амплитуда низкочастотного сигнала выбираются так, чтобы высокочастотные импульсы тока имели бы угол отсечки близкий к

Принципиальная схема простейшего амплитудного модулятора на транзисторе с ОЭ

Для правильного выбора режима работы нелинейного элемента следует снять так называемую статическую модуляционную характеристику (СМХ). Для схемы рис.4 такой характеристикой является при постоянной величине амплитуды несущей на входе.

Прямоугольное колебание (меандр)

Чем меньше длительность импульса, тем шире спектр.

Амплитудным детектором (АД) называется устройство, предназначенное для получения на выходе напряжения, изменяющегося в соответствии с законом модуляции амплитуды входного гармонического сигнала.

· Детекторная характеристика представляет собой зависимость постоянной составляющей U ₌ выходного напряжения от изменения амплитуды U_с немодулированного сигнала u_c (t)= U_c cos(ω_ct). Уровень нелинейных искажений, имеющих место при детектировании, определяется видом детекторной характеристики. По детекторной характеристике можно определить диапазон изменения амплитуды u_a (t) модулированного сигнала (1), при котором нелинейные искажения модулирующего сообщения x (t) не будут превышать определенного предела.

· Крутизна детекторной характеристики определяется как производная:

.

Крутизна детекторной характеристики является безразмерной величиной и по аналогии с показателями любого усилительного узла характеризует передаточные свойства детектора.

· Коэффициент нелинейных искажений является численной мерой нелинейных искажений модулирующего сообщения x (t) при гармонической модуляции с частотой W = 2p F:

,

где U_{n W}– амплитуда колебания с частотой n W на выходе амплитудного детектора.

· Коэффициент передачи амплитудного детектора определяется при гармонической модуляции с частотой W отношением:

,

где U _W– амплитуда колебания с частотой W на выходе амплитудного детектора.

· Частотная характеристика является зависимостью коэффициента передачи амплитудного детектора от частоты модуляции k _W= f (W).

· Коэффициент фильтрации амплитудного детектора задается отношением:

где U_w – амплитуда первой гармоники высокочастотного колебания на выходе амплитудного детектора.

Теория анализа и обработки физических данных базируется на математических моделях соответствующих физических полей и физических процессов. Модели могут задаваться таблицами, графиками, функциональными зависимостями, уравнениями состояний и переходов из одного состояния в другое и т.п. Формализованное описание может считаться математической моделью оригинала, если оно позволяет с определенной точностью прогнозировать состояние и поведение изучаемых объектов путем формальных процедур над их описанием.

Неотъемлемой частью любой математической модели сигнала является также область определения сигнала, которая устанавливается интервалом задания независимой переменной. Примеры задания интервала для переменных:

a ≤ x ≤ b, x Î [a,b].

a < y ≤ b, y Î (a,b].

a < z < b, z Î (a,b).

Пространство значений независимой переменной от -¥ до +¥ обычно обозначаетcя через индекс R:=(-¥,+¥), x Î R.

Кроме задания области определения сигнала могут быть также заданы виды численных значений переменных (целые, рациональные, вещественные, комплексные).