Amplitudová modulace a demodulace: 7 důležitých faktů

OBSAH

• Co je to amplitudová modulace
• Cnosti, omezení a úpravy amplitudové modulace
• Modulace VSBSC
• Modulace DSBSC
• SSB modulace
• DSBSC vs SSBSC
• Výhody nevýhody

Co je amplitudová modulace?

Definujte amplitudovou modulaci:

„Modulační postup, při kterém se amplituda nosné mění s ohledem na okamžitou hodnotu modulačního signálu, se nazývá amplitudová modulace.“

Z kontextu komunikace by hlavní motivací modulace bylo usnadnit přenos tohoto signálu nesoucího informace přes komunikační kanál nebo rádiovou stanici přes předepsané pásmo. Na tomto základě bychom mohli klasifikovat modulaci spojitých vln do dvou širokých kategorií: amplitudová modulace a úhlová modulace. Obě tyto modulace se odlišují tím, že poskytují absolutně výrazné spektrální vlastnosti a ve výsledku výrazné funkční výhody. Klasifikace je dokončena na základě toho, zda se amplituda sinusové nosné vlny nebo frekvence nebo fáze úhlu sinusové nosné vlny mění s informačním signálem.

Koncepty amplitudové modulace:

Uvažujme, že se nosný signál vyznačuje,

                                  C (t) = A_c protože (2πf_ct)

Tady, A_C je amplituda nosného signálu af_c je frekvence nosného signálu. Informační nebo zprávový signál je označen výrazem m (t); Vlnu s amplitudovou modulací (AM) lze tedy popsat jako funkci času takto:

                                          s (t) = A_c[1 + K._am (t)] cos (2πf_ct)

Kde K._a je konstanta označovaná jako amplitudová citlivost. Charakteristicky je amplituda nosné, signál zprávy uveden ve voltech a amplitudová citlivost je vyjádřena ve voltech^-1

1. Amplituda |K_am (t) | je obecně menší než jednota;

                       |K_am (t) | <1, pro všechna t

• Frekvence dopravce (f_c ) je mnohem vyšší než maximální frekvence. prvek představovaný W signálu zprávy m (t);

                                         f_c >> Ž

• Pro kladnou frekvenci je maximální frekvence amplitudové modulační vlny se rovná (f_c + W) a nejnižší frekvence. prvek se rovná (f_c - W). Rozdíl mezi těmito dvěma frekv. pojmy jako šířka pásma přenosu (B_T) vlny amplitudové modulace, což je přesně dvojnásobek šířky pásma signálu zprávy (W). Tak

                                     B_T = 2W

Modulační index amplitudové modulace:

Modulační index označuje, kolik modulované proměnné nosného signálu kolísá kolem jeho nemodulované úrovně. V amplitudové modulaci se tato veličina také nazývá hloubka modulace, přesně určuje, o kolik se modulovaná proměnná liší kolem své původní úrovně.

Matematicky modulační index je, m_a, definován,

     kde, K = konstanta proporcionality;

              V_m = amplituda modulačního signálu;

              V_c = amplituda nosného signálu;

Víme, že,

               A= amplituda modulovaného signálu = V_c(1 + m.)_ahříchω_mt)

Takže,          A_max = V_c(1 + m.)_a) a A._min = V_c(1 m_a)

Nakonec modulační index,

Co je to modulace VSB-SC?

Definujte modulaci zakrnělého postranního pásma v modulaci amplitudy:

Modulace jedním postranním pásmem funguje rozumně pro informační signál s energetickou mezerou soustředěnou kolem frekvence „0“. Pokud má být v daném čase vysíláno více informací, je zapotřebí odpovídající větší BW, například: televize

• SSB může hrát důležitou roli při snižování šířky pásma
• Můžeme analyzovat případ přenosu videa pro televizní systém
• Šířka pásma obsazená TV video signálem minimálně 4MHz. Vyžadoval by se tedy přenášený BW nejméně 9 MHz. SSB se tedy používá k ukládání BW
• Při používání SSB je třeba dbát na to, abyste viděli na konec přijímače. Žádný problém s demodulací nevzniká. Dopravce tedy prošel nezmenšený nebo takový, jaký je.
• Jelikož je fázová odezva filtru na okrajích plochého propustného pásma hlasitá, aby měla špatný účinek na videosignály přijímané v televizním přijímači, přenášela se také část nežádoucího, tj. Spodního postranního pásma. Důsledkem toho je vytvoření zakrnělého přenosového systému známého také jako AGC. Je zobrazeno typické frekvenční spektrum tohoto typu:

• Spolu s USB se přenáší 1.25 MHz spodního pásma, takže nejnižší frekvence požadovaného USB nebudou ve své fázi zkresleny zbytkovým filtrem postranního pásma, protože je přenášeno pouze 1.25 MHz LSB; úspora téměř 3 MHz VHF spektra se vytváří u každého televizního kanálu. Díky tomu je slibné povolit, aby více kanálů mělo stejnou šířku pásma.
• Na výše uvedeném obrázku bylo pozorováno, že kmitočtová odezva zvukového zesilovače přijímače zvuk zaujímá frekvenční pásmo poblíž frekvenční odezvy video zesilovače. Zvuk zabírá frekvenční pásmo poblíž videa, jak je to požadováno u obrazu, a v praxi není možné mít samostatný přijímač pro příjem zvuku pracujícího na vzdálené frekvenci, tj. Mimo video frekvenci.
• V televizním přijímači je útlum záměrně dodáván pro video frekvenci od 0 do 1.25 MHz. Důvodem je to, že se pro tuto část informace o video signálu přenáší zvláštní výkon, protože se přenáší v obou postranních pásmech, což by vedlo k zbytečnému zdůraznění video výstupu přijímače, pokud by útlum chyběl.

Co je DSB-SC modulace?

Definujte modulaci dvojitého postranního pásma v modulaci amplitudy:

V zásadě modulace dvojitého postranního pásma potlačené nosné (DSB-SC) sestává z produktu signálu zprávy a nosné vlny, jak je znázorněno v rovnici

                              s (t) = c (t) m (t)

                                     = A_c protože (2πf_c t) m (t)

V důsledku toho se zařízení využívané k produkci modulovaného signálu DSB-SC označuje jako „modulátor produktu“. Zjistila se také skutečnost, že ne jako AM je modulace DSB-SC snížena na „0“, kdykoli není k dispozici signál zprávy.

Přístroj použitý k vytvoření vlny řízené DSB-SC se tedy nazývá modulátor produktu. Kromě toho chápeme, že na rozdíl od jakékoli amplitudové modulace je modulace DSB-SC snížena na nulu, pokud je vypnut kód zprávy.

Většinou signál přejde do fázové změny, pokud signál zprávy není nula. Paket signálu řízeného DSB-SC je tak odlišný od toho zprávového, což znamená, že jednoduchá demodulace s detekcí paketů není pro modulaci DSB-SC proveditelnou volbou.

Funkce DSB-SC:

• Vysílají se pouze dvě postranní pásma s potlačenou nosnou
• S potlačenou úsporou energie pro m = 1 je 66%
• Vyžaduje menší šířku pásma
• Má vyváženou modulaci

Co je modulace SSB-SC?

Definujte modulaci Single Side Band (SSB-SC):

Při potlačení nosiče Modulace DSB-SC mají významný limit modulace amplitudy, pokud jde o toto plýtvání přenášenou elektřinou. Abychom se postarali o další významné omezení modulace amplitudy, pokud jde o šířku pásma stanice, budeme muset potlačit jedno z obou postranních pásem z modulované vlny DSB-SC. Tato úprava modulace DSB-SC je přesně to, co je implementováno v modulaci SSB. Je důležité, aby modulace SSB byla zcela vystavena na spodním a horním postranním pásmu pro přenos přenosu zpráv prostřednictvím komunikačních kanálů, na základě kterých je ve skutečnosti komunikováno postranní pásmo.

Single Side Band lze matematicky vyjádřit jako;

                    s_ssb (t) = s (t). cos (2πf₀t) - ŝ (t). hřích (2πf₀t),

Kde s (t) je zpráva, ŝ (t) je její Hilbertova transformace a f₀ je frekvence rádiového nosiče.

Funkce SSBSC:

SSBSC má následující funkce:

• Vysílá se pouze jedno postranní pásmo
• S jednou boční hranicí pro m = 1 je to 83.3%
• Jeho šířka pásma je nejméně
• Toto je modulátor metody fázového posunu.

Srovnání mezi DSB-SC a SSB-SC:

Výhody a nevýhody amplitudové modulace:

VÝHODY AM

• Malá velikost antény.
• Komunikace na velké vzdálenosti.
• Pomocí opakovače je možná jakákoli komunikace na dálku.
• Hluk lze eliminovat.

NEVÝHODY AM

• Požadavek na napájení je vysoký.

Další článek týkající se elektroniky klikněte zde

Soumali Bhattacharya

Ahoj, jsem Soumali Bhattacharya. Vystudoval jsem elektroniku.
V současné době investuji do oblasti elektroniky a komunikace.
Mé články jsou zaměřeny na hlavní oblasti základní elektroniky ve velmi jednoduchém, ale informativním přístupu.
Jsem živý student a snažím se udržovat si aktuální informace o všech nejnovějších technologiích v oblasti elektronických domén.

Spojme se přes LinkedIn –