Оглавление
- 1 Амплитудная модуляция
- 1.1 Амплитудная модуляция (АМ)
- 1.2 История и развитие
- 1.3 Применение и недостатки
- 1.4 Типы модуляции
- 1.5 История и развитие
- 1.6 Ранние эксперименты и изобретения
- 1.7 Вакуумные трубки и модуляция
- 1.8 Однополосная модуляция
- 1.9 Анализ и спектр
- 1.10 Эффективность использования мощности и спектра
- 1.11 Индекс модуляции
- 1.12 Чрезмерная модуляция и её последствия
- 1.13 Двухдиапазонная передача и индекс модуляции
- 1.14 Способы модуляции
- 1.15 Способы демодуляции
- 1.16 Полный текст статьи:
- 2 Амплитудная модуляция
Амплитудная модуляция
-
Амплитудная модуляция (АМ)
- Метод модуляции, используемый для передачи сообщений с помощью радиоволн
- Амплитуда волны изменяется пропорционально амплитуде сигнала сообщения
- Отличается от угловой модуляции, изменяющей частоту или фазу несущей волны
-
История и развитие
- Разработана в первой четверти 20-го века
- Использовалась в радиовещании с 1900 года
- Однополосная модуляция улучшает отношение мощности сообщения к общей мощности передачи
-
Применение и недостатки
- Используется в коротковолновом радио, любительском радио, двусторонней радиосвязи и авиационном радио
- Недостаток: приемник усиливает шумы и помехи в равной пропорции к сигналу
- Неэффективен в плане энергопотребления
-
Типы модуляции
- Двухдиапазонная амплитудная модуляция (DSBAM)
- Однополосная модуляция с подавлением несущей (SSB-SC)
- Манипулирование включением-выключением (CW)
- Квадратурная амплитудная модуляция
-
История и развитие
- Использовалась в экспериментах по мультиплексной телеграфной и телефонной передаче данных
- Первая АМ-передача осуществлена Реджинальдом Фессенденом в 1900 году
- Фессенден понял, что искровой передатчик непригоден для амплитудной модуляции
-
Ранние эксперименты и изобретения
- Фессенден изобрел генератор переменного тока Александерсона и осуществил первую публичную развлекательную передачу AM в 1906 году.
- Он открыл принцип гетеродинирования и изобрел электролитический детектор.
- Ранние радиодетекторы также могли исправлять АМ-сигналы, но генерация АМ-волн была проблемой.
-
Вакуумные трубки и модуляция
- В 1912 году Ли де Форест изобрел аудиолампу, что решило проблемы с усилением.
- Генератор с обратной связью на вакуумной лампе стал дешевым источником непрерывных волн.
- Модуляция могла производиться перед ламповым усилителем, что улучшило качество звука.
-
Однополосная модуляция
- В 1915 году Джон Реншоу Карсон сформулировал математическое описание амплитудной модуляции.
- Карсон запатентовал однополосную модуляцию (SSB), которая была принята AT&T для трансатлантической телефонной связи.
-
Анализ и спектр
- Несущая волна умножается на положительную величину для создания амплитудно-модулированного сигнала.
- Модулированный сигнал состоит из несущей волны и двух боковых полос.
- Спектр модуляции состоит из верхней и нижней боковых полос, сдвинутых по частоте.
-
Эффективность использования мощности и спектра
- AM-передача имеет полосу пропускания в два раза шире, чем у однополосных методов.
- Аналоговое телевидение использует рудиментарную боковую полосу для уменьшения интервала между каналами.
- Подавление несущей и боковых полос улучшает эффективность, но требует сложных приемников.
-
Индекс модуляции
- Индекс модуляции определяется как отношение отклонений модуляции к уровню несущей.
- Индекс модуляции выражается в процентах и отображается на счетчике передатчика.
-
Чрезмерная модуляция и её последствия
- Увеличение модулирующего сигнала сверх точки приводит к искажению принимаемой модуляции.
- Передатчики включают схемы ограничителя и компрессора для предотвращения чрезмерной модуляции.
-
Двухдиапазонная передача и индекс модуляции
- В двухдиапазонной передаче индекс модуляции может превышать 100% без искажений.
- Отрицательные отклонения от нуля изменяют фазу несущей.
- Эффективные методы высокоуровневой модуляции не подходят для таких случаев.
-
Способы модуляции
- Схемы модуляции могут быть низкоуровневыми или высокоуровневыми.
- Низкоуровневая генерация использует DSP и цифроаналоговые преобразователи.
- Высокоуровневая генерация основана на каскадах усилителей мощности класса D и E.
-
Способы демодуляции
- Простейший демодулятор состоит из диода, выполняющего функцию детектора огибающей.
- Детектор продукта обеспечивает более качественную демодуляцию, но требует дополнительной сложности схемы.