Modulacja i demodulacja amplitudy: 7 ważnych faktów

SPIS TREŚCI

• Co to jest modulacja amplitudy
• Zalety, ograniczenia i modyfikacje modulacji amplitudy
• Modulacja VSBSC
• Modulacja DSBSC
• Modulacja SSB
• DSBSC kontra SSBSC
• Zalety wady

Co to jest modulacja amplitudy?

Zdefiniuj modulację amplitudy:

„Procedura modulacji, w której amplituda nośnej zmienia się w stosunku do chwilowej wartości sygnału modulującego, nazywa się modulacją amplitudy”.

Z kontekstu komunikacji, główną motywacją modulacji byłoby ułatwienie transmisji tego przenoszącego informacje sygnału przez kanał komunikacyjny lub stację radiową za pośrednictwem określonego pasma przepustowego. Na tej podstawie moglibyśmy zaklasyfikować modulację fal ciągłych do dwóch szerokich kategorii: modulacji amplitudy i modulacji kąta. Obie te modulacje różnią się od siebie, zapewniając absolutnie wyróżniające się cechy widmowe, a co za tym idzie, wyraźne zalety funkcjonalne. Klasyfikacja jest zakończona na podstawie tego, czy amplituda sinusoidalnej fali nośnej, czy też częstotliwość lub faza kąta sinusoidalnej fali nośnej zmienia się z natury wraz z sygnałem informacyjnym.

Koncepcje modulacji amplitudy:

Rozważmy, że sygnał nośnej charakteryzuje się:

                                  C (t) = A_c cos (2πf_ct)

Tutaj_C jest amplitudą sygnału nośnej if_c jest częstotliwością sygnału nośnej. Sygnał informacyjny lub wiadomości jest oznaczony określeniem m (t); Fala o modulowanej amplitudzie (AM) może być zatem opisana jako funkcja czasu w następujący sposób:

                                          s (t) = A_c[1 + K_am (t)] cos (2πf_ct)

Gdzie K_a jest stałą określaną jako czułość amplitudy. Charakterystyczne jest, że amplituda nośnej i sygnał komunikatu są wyrażone w woltach, a czułość amplitudy - w woltach^-1

1. Amplituda |K_am (t) | jest generalnie mniej niż jednością;

                       |K_am (t) | <1, dla wszystkich t

• Częstotliwość przewoźnika (np_c ) jest znacznie wyższa niż maksymalna częstotliwość. element reprezentowany przez W sygnału wiadomości m (t);

                                         f_c >> W.

• Dla + ve freq., Maksymalna częstotliwość. fali modulacji amplitudy jest równa (f_c + W) i najniższe freq. element jest równy (f_c - W). Różnica między tymi dwoma freq. terminy jako szerokość pasma transmisji (B._T) fali modulacji amplitudy, która jest dokładnie dwukrotnością szerokości pasma sygnału komunikatu (W). Więc

                                     B_T = 2 W.

Wskaźnik modulacji modulacji amplitudy:

Wskaźnik modulacji wskazuje, jak bardzo modulowana zmienna sygnału nośnego oscyluje wokół jej niemodulowanego poziomu. W modulacji amplitudy wielkość ta, nazywana również głębokością modulacji, określa dokładnie, o ile modulowana zmienna różni się od swojego pierwotnego poziomu.

Matematycznie wskaźnik modulacji wynosi, m_a, określony przez,

     gdzie, K = stała proporcjonalności;

              V_m = amplituda sygnału modulującego;

              V_c = amplituda sygnału nośnego;

Wiemy to,

               A= amplituda sygnału modulowanego = V_c(1 + m_agrzechω_mt)

Więc,          A_max = V_c(1 + m_a) i A._min = V_c(1-m_a)

Wreszcie wskaźnik modulacji,

Co to jest modulacja VSB-SC?

Zdefiniuj modulację systemu z pasmem bocznym szczątkowym w modulacji amplitudy:

Modulacja z pojedynczą wstęgą boczną działa rozsądnie dla sygnału informacyjnego z luką energetyczną wyśrodkowaną wokół częstotliwości „0”. Jeżeli w danym czasie ma być nadanych więcej informacji, to potrzebny jest odpowiedni większy BW, np. Telewizja

• SSB może odgrywać ważną rolę w zmniejszaniu przepustowości
• Możemy przeanalizować przypadek transmisji wideo dla systemu telewizyjnego
• Szerokość pasma zajmowana przez sygnał telewizyjny minimum 4 MHz. Zatem wymagany byłby nadawany BW co najmniej 9 MHz. Więc SSB jest używane do ratowania BW
• Używając SSB, należy uważać, aby widzieć koniec odbiornika. Nie ma problemu z demodulacją. Więc przewoźnik przeszedł bez pomniejszenia lub tak, jak jest.
• Ponieważ odpowiedź fazowa filtru na krawędziach pasma płasko-przepustowego jest głośna, co ma zły wpływ na sygnały wideo odbierane w odbiorniku telewizyjnym, przesyłana jest również część niepożądanego, tj. Dolnego pasma bocznego. Efektem tego jest wytworzenie szczątkowego systemu transmisji, znanego również jako AGC. Pokazane jest typowe widmo częstotliwości tego typu:

• 1.25 MHz dolnego pasma bocznego jest przesyłane wraz z USB, dzięki czemu najniższe częstotliwości wymaganego USB nie zostaną zniekształcone w fazie przez szczątkowy filtr pasma bocznego, ponieważ transmitowane jest tylko 1.25 MHz LSB; oszczędność prawie 3 MHz widma VHF jest produkowana z każdym kanałem telewizyjnym. To sprawia, że ​​obiecujące jest zezwolenie na wiele kanałów w tej samej przepustowości.
• Na powyższym rysunku zaobserwowano, że odpowiedź częstotliwościowa wzmacniacza wideo odbiornika zajmuje pasmo częstotliwości w pobliżu odpowiedzi częstotliwościowej wzmacniacza wideo. Dźwięk zajmuje pasmo częstotliwości w pobliżu wideo, tak jak jest to wymagane w przypadku obrazu i w praktyce nie jest możliwe posiadanie oddzielnego odbiornika do odbioru dźwięku działającego na odległych częstotliwościach, tj. Z dala od częstotliwości wideo.
• W odbiorniku telewizyjnym celowo zapewnia się tłumienie dla częstotliwości wideo od 0 do 1.25 MHz. powodem tego jest to, że dodatkowa moc jest przesyłana dla tej części informacji sygnału wideo, ponieważ jest ona transmitowana w obu pasmach bocznych, co spowodowałoby niepotrzebne uwydatnienie na wyjściu wideo odbiornika, gdyby nie było tłumienia.

Co to jest modulacja DSB-SC?

Zdefiniuj modulację pasma dwustronnego w modulacji amplitudy:

Zasadniczo, modulacja nośna z tłumieniem pasma podwójnego (DSB-SC) składa się z iloczynu sygnału komunikatu i fali nośnej, jak pokazano na równaniu

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

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

W konsekwencji, urządzenie wykorzystywane do wytwarzania modulowanego sygnału DSB-SC jest określane jako „modulator produktu”. Stwierdzono również, że inaczej niż w przypadku AM, modulacja DSB-SC jest redukowana do „0” w dowolnym momencie, w którym sygnał wiadomości nie jest obecny.

Zatem urządzenie używane do tworzenia fali sterowanej DSB-SC jest określane jako modulator produktu. Ponadto rozumiemy, że w przeciwieństwie do jakiejkolwiek modulacji amplitudy, modulacja DSB-SC jest zmniejszana do zera, jeśli kod wiadomości jest wyłączony.

Przeważnie sygnał przechodzi w zmianę fazy, jeśli sygnał komunikatu nie jest zerowy. Pakiet sygnału sterowanego DSB-SC jest tak odmienny od komunikatu, co oznacza, że ​​prosta demodulacja z wykrywaniem pakietu nie jest wykonalnym wyborem dla modulacji DSB-SC.

Cechy DSB-SC:

• Przesyłane są tylko dwa pasma boczne z tłumioną nośną
• Oszczędność energii z wyłączoną nośną dla m = 1 wynosi 66%
• Wymaga mniejszej przepustowości
• Posiada zbalansowaną modulację

Co to jest modulacja SSB-SC?

Zdefiniuj modulację pasma jednostronnego (SSB-SC):

W tłumieniu przewoźnika, Modulacja DSB-SC mają znaczny limit modulacji amplitudy, gdy jest to marnotrawstwo przesyłanej energii elektrycznej. Aby zająć się kolejnym znaczącym ograniczeniem modulacji amplitudy, jeśli chodzi o szerokość pasma stacji, będziemy musieli stłumić jedno z obu pasm bocznych z fali modulowanej DSB-SC. Ta regulacja modulacji DSB-SC jest dokładnie tym, co zaimplementowano w modulacji SSB. Co istotne, modulacja SSB podlega całkowicie w dolnej i górnej paśmie bocznej, aby transmitować transfer komunikatów przez kanały komunikacyjne, w oparciu o które faktycznie przesyłane jest pasmo boczne.

Pojedyncze pasmo można przedstawić matematycznie jako;

                    s_ssb (t) = s (t). cos (2πf₀t) - ŝ (t). sin (2πf₀T),

Gdzie, s (t) jest wiadomością, ŝ (t) jest jej transformacją Hilberta if₀ jest częstotliwością nośną radiową.

Funkcje SSBSC:

SSBSC ma następujące cechy:

• Przesyłane jest tylko jedno pasmo boczne
• Przy jednej bocznej granicy dla m = 1 wynosi 83.3%
• Jego przepustowość jest najmniejsza
• Jest to modulator metody przesunięcia fazowego.

Porównanie między DSB-SC i SSB-SC:

Zalety i wady modulacji amplitudy:

ZALETY AM

• Mały rozmiar anteny.
• Komunikacja dalekiego zasięgu.
• Za pomocą repeatera możliwa jest dowolna komunikacja na odległość.
• Hałas można wyeliminować.

WADY AM

• Zapotrzebowanie na moc jest wysokie.

Więcej artykułów związanych z elektroniką kliknij tutaj

Soumali Bhattacharya

Cześć, jestem Soumali Bhattacharya. Zrobiłem magisterium z elektroniki.
Obecnie inwestuję w elektronikę i komunikację.
Moje artykuły skupiają się na głównych obszarach podstawowej elektroniki w bardzo prostym, ale pouczającym podejściu.
Jestem żywym uczniem i staram się być na bieżąco ze wszystkimi najnowszymi technologiami w dziedzinie elektroniki.

Połączmy się poprzez LinkedIn –