Сравнение основных методов мод-ции с использованием модул-го поля

Амплитудная модуляция

АМ-сигнал так же, как и модулирующий, являются дискрет­ным. Его спектр состоит из несущей частоты ω_о=2πf_о, нижней и верхней боковых полос. Частотные составляющие бо­ковых полос располагаются симметрично около несущей частоты через интервалы, определяемые периодом модулирующего сигнала T =2p/W= 1/ F ₁. Если модулирующий сигнал - одиночный импульс, то АМ-сигнал также состоит из несу­щей частоты и двух боковых полос с непрерывным спектром частот.

Боковые полосы частот при­мыкают непосредственно к несущей частоте. Поэтому на практике получи­ли в основном применение системы с двумя боковыми полосами частот. Последним присущи все недостатки систем с несущей и двумя боковыми полосами частот. Необходимость передачи несущей и двух боковых частот вынуждает занимать в канале более широкую полосу частот, чем это необходимо для передачи лю­бых сигналов, в том числе и дискрет­ных при данной скорости передачи.

 

К-ключ упр. от такт. импульсов

Радиус означ. амплитуду.Угол относит. вертикали-фазу.Любая точка наз. модулир-й позицией и имеет А и фазу.Расстояние м\д т. модулии на модулир. поле может кач-но говорить о помехоуст-ти такого способа модул-и.Для увелич. скор. передачи наобход.:1.увеличить знач. позиции. Это приводит к тому,что должна быть чувств аппарат.2.уменьш. неинф.импульсов-уменьш. помехозащ.информ. 3.уменьшение длит. Импульсов

 

Частотная модуляция

Модулятор – преобразователь спектра частот сигнала для согласования спектра сигналов с полосой пропускания линии (канала) связи.

Модулятор в данном модеме должен изменять частоту несущего колебания в зависимости от сигнала на входе (частотная модуляция) – при подаче на вход импульса положительной полярности на его выходе появляется аналоговый гармонический сигнал с частотой f₁, а при подаче на вход импульса отрицательной полярности на его выходе появляется аналоговый гармонический сигнал с частотой f₂. Частотные модуляторы бывают двух типов: 1) частотные модуляторы с разрывом фазы; 2) частотные модуляторы без разрыва фазы.

В первом случае сигналы с частотами f₁ и f₂ подаются от различных генераторов G₁ и G₂. При этом в зависимости от подаваемого импульса на вход модулятора происходит подключение одного из генераторов. Но в этом случае разрыв фазы приводит к значительному расширению его спектра. Поэтому на практике применяются частотные модуляторы без разрыва фазы.

Колебательная система модулятора без разрыва фазы представляет собой колебательный LC-контур. Изменение частоты контура осуществляется включением дополнительных элементов (катушки и конденсатора) в контур.

 

При ЧМ модулируемым параметром является частота. Спектр ЧМ колебаний в значительной степени отличается от спектра, получающегося при АМ. Один из способов получения ЧМ-сигналов состоит в том, что верхнюю w₀+Dw и нижнюю w₀-Dw частоты получают от двух независимых гене­р-ов, переключение которых производ-ся электрнными ключами, управляемыми модулирующим сигналом. Такой способ получения ЧМ-сигнала называют ЧМ с разрывом фазы, так как сигнал, об­разованный от двух генераторов, претерпевает на границах импульсов разрыв фазы. Сигнал с разрывом фазы можно рассматр-ать как об­разованный сложением двух независимых АМ1 и АМ2 сигналов с несущими частотами w₀+Dw и w₀-Dw, а его спектр - как наложение спектров двух указанных АМ-сигналов. В совр-ых системах ЧМ-сигнал полу­чают от одного генератора без раз­рыва фазы. Ширина спектра такого сигнала более сосре­доточена, чем у сигнала с разрывом фазы, и зависит от индекса модуля­ции, который равен отношению де­виации частоты к основной частоте модулирующего сигнала, т.е. М= Dw/W.

Фазовая модуляция

В простейшей системе на передающем конце при смене полярности импульсов постоянного тока происходит изме­нение на p рад фазы несущей часто­ты, поступающей от генератора GI на фазовый модулятор UB. Эти из­меняющиеся по фазе импульсы то­нальной частоты поступают на вход полосопропускающего фильтра ZI и через него - в канал ТЧ.

00-0⁰

01-90⁰

10-180⁰

11-270⁰

 

На прием­ном конце после выделения полосопропускающим фильтром Z2 частот данного подканала. СПДС, их усиле­ния У и ограничения амплитуды Огр в фазовом демодуляторе UP осу­ществляется преобразование ФМ-импульсов в импульсы постоянного тока. В простейшем случае это пре­образование выполняется в два эта­па. Сначала в результате сложения напряжения сигнала с напряжением, поступающим от местного (опорно­го) генератора G2, работающего синхронно с пришедшими с пере­дающей станции электрическими колебаниями, ФМ-сигнал преобра­зуется в АМ-сигнал. Затем АМ-сигнал с помощью выпрямителя преоб­разуется в импульсы постоянного тока.

Практическое использование си­стемы с ФМ затруднено вследствие сложности осуществить строгую синхронную и синфазную работу ге­нераторов передающей и приемной станций. Не решает эту проблему и применение схемы получения синхронной опор­ной частоты из принимаемого ФМ-сигнала.

Фаза опорного напряжения, полученная выпрям­лением и делением на 2 частоты ФМ-сигнала, не однозначна, а мо­жет принимать одно из двух устой­чивых фазовых состояний, отличаю­щихся друг от друга на p. Изме­нение же фазы местного генератора на p радиан приводит к изменению полярности посылок на выходе фазо­вого демодулятора на обратную, т.е. в конечном итоге к неверному приёму информации. Для устранения этого недостатка в системах с ФМ в настоящее время используется так называемый метод сравнения, или относительной фазовой модуляции (ОФМ).