Амплітудно-імпульсна модуляція

При АІМ амплітуда імпульсів несучої частоти (рис. 8.1, а) змінюється за законом модулювального (інформаційного) сигналу U _Ω(рис. 8.1, б ) при незмінності решти параметрів імпульсів. Сигнал при АІМ можна записати таким чином:

UАІМ = [ U 0+Δ Uf (t)] ,

(8.2)

де f (t)— функція інформаційного сигналу;

F (t)— функція, що описує форму одиничного імпульсу;

т_а = Δ U/U ₀— коефіцієнт амплітудної модуляції.

Розрізняють неперервну (АІМ-1) і плоску (АІМ-2) амплітудно-імпульсні модуляції. При АІМ-1 змінення величини імпульсів відбувається відповідно до модулювального сигналу (рис. 8.1, в), а при АІМ-2 — величина імпульсу визначається значенням інформаційного сигналу в тактових точках (рис. 8.1, г).

Рис.8.1. Амплітудно-імпульсна модуляція: а - імпульси несучої частоти;
б — інформаційний сигнал; в — сигнали АІМ-1; г — сигнали АІМ-2;
д — схема модулятора при АІМ-1

Оскільки тривалість імпульсів при АІМ у багато разів менша за період модулювального сигналу, то різниці між АІМ-1 та АІМ-2 майже немає. Просту схему модулятора для АІМ-1 показано на рис. 8.1, д. У початковому положенні діоди модулятора замкнуті напругою зсуву й відкриваються лише в моменти часу, коли до них прикладається напруга імпульсів, що надходять від генератора тактових імпульсів (ГТІ).У ці моменти часу на виході модулятора виникають імпульси, які є пропорційними за амплітудою до модулювальної напруги U_Ω..

Спектр сигналів для АІМ визначається в основному спектром прямокутних імпульсів несучої частоти. Він має нескінченну кількість складових, амплітуди яких зменшуються з віддаленням від основної частоти. Так, при модуляції одиничним модулювальним коливанням спектр сигналу при АІМ-1 можна визначити за допомогою виразу

UАІМ-1 =

(8.3)

де Ω — кутова частота одиничного модулювального сигналу.

З виразу (8.3) видно, що окрім постійної складової спектр АІМ-1 містить також модулювальний сигнал, гармоніки тактової частоти й бічні частоти біля гармонік тактової частоти.

При модуляції несучої частоти складним інформаційним сигналом, що має широкий спектр, обмежений частотами Ω _н і Ω _в, спектр АІМ-сигналу міститиме окрім перелічених вище складових також бічні смуги біля гармонік тактової частоти. На приймальній стороні АІМ-сигнал виділяють фільтром, який пропускає струми однієї бічної смуги. При дискретному характері переносника можлива дискретна АІМ (ДАІМ).