Амплитудная модуляция

Амплитудная модуляция (AM) представляет собой простейшую форму модуляции (см. рис. 3.22). Модулирующая функция x(t) изменяет амплитуду высокочастотной гармонической функции сигнала-перенос- чика U(t). Математически данный процесс описывается выражением (3.15) или

где sin 2jrfHt — несущая;

x(t) — входной сигнал (содержащий информацию), оба приведены к единичной амплитуде, (р0 = 0;

m — коэффициент модуляции, представляющий собой отношение амплитуд входного и несущего сигналов.

Если амплитуда несущей модулируется сигналом x(t) = cos 2irFt, выражение результирующего амплитудно-модулированного сигнала примет вид

Используя тригонометрические формулы (произведение sin а х х cos Р), получаем

Из выражения (3.21) следует, что результирующий сигнал состоит из гармоник исходной несущей частоты и двух гармоник, смещенных относительно несущей на F Гц. Из формулы (3.21) и рис. 3.22 видно, что при амплитудной модуляции происходит умножение входного сигнала на несущий сигнал. Огибающая результирующего сигнала равна [ 1 + mx(t)] и, поскольку m < 1, огибающая точно воспроизводит исходный сигнал. При m > 1 огибающая пересечет временную ось, и информация будет потеряна.

Спектр амплитудно-модулированного сигнала (см. рис. 3.23) состоит из спектра несущего сигнала fH и спектра входного сигнала x(t), сдвинутого вверх и вниз относительно fH, где (fH - F) — нижняя, a (fH + + F) — верхняя боковые частоты. Из выражения (3.21) видно, что вся информация о модулирующей функции полностью содержится в любой из боковых частот.

Система с AM, которая передает обе боковые и несущую частоту, известна как двухполосная система (DSB — double sideband) с передачей несущей. Несущая не содержит никакой полезной информации и может быть удалена, но с несущей или без нее полоса сигнала DSB вдвое больше полосы входного сигнала. Для сужения рабочей полосы частот канала связи возможно вытеснение не только несущей, но и одной из боковых, так как боковые частоты несут одну и ту же информацию. Этот факт используется в однополосных системах связи, когда передается только одна из боковых полос — однополосная AM с подавленной несущей. Ширина спектра в этом случае равна F, а не 2F, как в случае передачи несущей с двойной боковой полосой. Кроме того, для передачи сигнала требуется меньшая мощность, поскольку она уже не расходуется на передачу несущей и одной из боковых полос. Этот вид модуляции создает новый сигнал, идентичный оригиналу, но сдвинутый вверх по частоте. Частоту несущей выбирают в соответствии с условиями среды передачи.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >