Agrāko AM signālu inženieris pārraidīja 1901. gadā Reginalds Fesendens . Viņš ir kanādietis, un viņš ieguva dzirksteļu pārraide bez pārtraukuma kā arī antenas vadā atradās uz oglekļa bāzes izveidots mikrofons. Skaņas viļņi ietekmē mikrofonu, mainot tā pretestību un pārraides intensitāti. Kaut arī signāli bija viegli dzirdami dažu simtu metru attālumā, kaut arī dzirkstelē skanēja skaudra skaņa. Sākoties nepārtrauktiem sinusoidālo signālu signāliem, apraide ir ievērojami uzlabojusies, un balss pārraidei amplitūdas modulācija kļūs izplatīta. Pašlaik amplitūda tiek izmantota audio pārraidīšanai uz īsviļņu, garām vidējām joslām, kā arī divvirzienu radio sakariem ar VHF, ko izmanto lidmašīnām.
Kas ir amplitūdas modulācija?
The amplitūdas modulācijas definīcija tas ir, nesēja signāla amplitūda ir proporcionāla (saskaņā ar) ieejas modulējošā signāla amplitūdai. AM laikā ir modulējošs signāls. To sauc arī par ievades signālu vai pamatjoslas signālu (piemēram, Runa). Tas ir zemfrekvences signāls, kā mēs to redzējām iepriekš. Ir vēl viens augstas frekvences signāls, ko sauc par nesēju. AM mērķis ir pārveidot zemfrekvences pamatjoslas signālu uz augstākas frekvences signālu, izmantojot nesēju . Kā tika apspriests iepriekš, augstas frekvences signālus var izplatīt lielākos attālumos nekā zemākas frekvences signālus. The amplitūdas modulācijas atvasinājumi iekļaujiet sekojošo.
Amplitūdas modulācijas viļņu formas
Modulējošais signāls (ieejas signāls) Vm = Vm sin ωmt
Kur Vm ir momentānā vērtība un Vm ir modulējošā (ieejas) signāla maksimālā vērtība.
fm ir modulējošā (ieejas) signāla frekvence un ωm = 2π fm
Pārvadātāja signāls Vc = Vc bez ωct
Kur Vc ir momentānā vērtība un Vc ir nesēja signāla maksimālā vērtība, fc ir nesēja signāla frekvence un ωc = 2π fc.
AM viļņu formas analīze
The amplitūdas modulācijas vienādojums ir,
VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM grēks θ = VAM bez ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct kur m ir dots ar m = Vm / Vc
Modulācijas indekss
Modulācijas indekss ir definēts kā modulējošā signāla amplitūdas un nesēja signāla amplitūdas attiecība. To apzīmē ar “m”
Modulācijas indekss m = Vm / Vc
Modulācijas indeksu sauc arī par modulācijas koeficientu, modulācijas koeficientu vai modulācijas pakāpi
“M” vērtībai jābūt no 0 līdz 1.
“M”, izteikts procentos, tiek saukts par% modulāciju.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
Tāpēc Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
Kritiskā modulācija
Tas notiek, kad modulācijas indekss (m) = 1. Piezīme: kritiskās modulācijas laikā Vmin = 0
Kritiskā modulācija
M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1
Aizstāt V m = 0 Tāpēc pie kritiskās modulācijas m = Vm / Vc
Aizstāt m = 1. Tāpēc pie kritiskās modulācijas Vm = Vc
Kas ir AM modulācija un sānjoslas?
Tas var notikt, kad m> 1
Tas ir (Vm / Vc)> 1 . Tāpēc Vm> Vc . Citiem vārdiem sakot, modulējošais signāls ir lielāks nekā nesēja signāls.
AM signāls radīs jaunus signālus, kurus sauc par sānu joslām, frekvencēs, kas nav fc vai fm.
Mēs to zinām VAM= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct
Mēs arī to zinām m = Vm / Vc . Tāpēc Vm = m.Vc
AM sānjoslas
Tāpēc
1. gadījums: gan ieejas signāls, gan nesēja signāls ir sinusoidāli.
VAM= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct
= Vc sin ωct + m Vc sin ωmt. Sin ωct
Atsaukt SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]
Tāpēc VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Kur Vc sin ωct ir pārvadātājs
mVc / 2 cos (ωc - wm) t ir apakšējā sānu josla
mVc / 2 cos (ωc + wm) t I vakariņu sānjosla
Tāpēc AM signālam ir trīs frekvences komponenti: Carrier, Upper Sideband un Lower Side Band.
2. gadījums: gan ieejas signāls, gan nesēja signāls ir cos viļņi.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct
= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct
Atsaukt Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]
Tāpēc VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Kur Vc cos ωct
mVc / 2 cos (ωc - wm) t ir zemāka sānu josla
mVc / 2 cos (ωc + wm) t vakariņu sānjosla
Tāpēc AM signālam ir trīs frekvences komponenti: nesējs, augšējā sānu josla un apakšējā sānu josla
AM joslas platums
Sarežģīta signāla, piemēram, AM, joslas platums ir starpība starp tā augstākās un zemākās frekvences komponentiem, un to izsaka hercos (Hz). Joslas platums attiecas tikai uz frekvencēm.
Kā parādīts nākamajā attēlā
Joslas platums = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
Jaudas līmeņi nesējā un sānjoslās
Jaudas līmeņi nesējā un sānjoslās
AM vilnī ir trīs komponenti. Nemodulēts nesējs, USB un LSB.
AM kopējā jauda ir = jauda
Nemodulēts nesējs + barošana USB + jauda LSB
Ja R ir slodze, tad ieslēdziet AM = V2c / R + VLSBdivi/ R + VUSB2/2
Pārvadātāja jauda
Maksimālā nesēja jauda = Vdivic / R
Maksimālais spriegums = Vc, tāpēc RMS spriegums = Vc / √2
RMS nesēja jauda = 1 / R [Vc / √2]divi= Vdivic / 2R
RMS jauda sānu joslās
PLSB = PUSB = VSB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]divi
= mdivi(U)divi/ 8R = mdivi/ 4 X Vdivic / 2R
RMS jauda sānu joslās
Mēs to zinām Vdivic / 2R = PC
Tāpēc PLSB= mdivi/ 4 x gab
Kopējā jauda = vdivic / 2R + m2Vcdivi/ 8R + m2Vcdivi/ 8R
vdivic / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
PKopā = Pc [1 + mdivi/ divi]
Modulācijas indekss attiecībā uz kopējo jaudu (PK) un nesēju jaudu (Pc)
PKopējais = Pc [1 + mdivi/ divi]
PKopējais / Pc = [1 + mdivi/ divi]
mdivi/ 2 = PKopā/ PC - 1
m = √2 (PKopā/ Gab. - 1)
Pārraides efektivitāte
AM ir trīs jaudas komponenti Pc, PLSB un PUSB
No šiem datoriem ir nemodulēts nesējs. Tas ir izšķērdīgi, jo tajā vispār nav informācijas.
Abas sānjoslas nes, visa noderīgā informācija un līdz ar to lietderīgā jauda tiek tērēta tikai sānu joslās
Efektivitāte (η)
Pārraidītās jaudas attiecība, kas satur noderīgu informāciju (PLSB + PUSB), pret kopējo pārraidīto jaudu .
Pārraides efektivitāte = (PLSB+ PUSB) / (PTotal)
η = Pc [mdivi/ 4 + mdivi/ 4] / PC [1 = mdivi/ 2] = mdivi/ 2 + mdivi
η% = (mdivi/ 2 + mdivi) X 100
Amplitūdas demodulācija
Modulatora apgrieztais elements un tas atgūst (dekodē) sākotnējo signālu (kāds bija modulējošais signāls raidītāja galā) no saņemtā AM signāla.
Aploksnes detektors
AM ir vienkāršs vilnis, un detektoru ir demodulators. Tas atgūst sākotnējo signālu (kāds bija modulējošais signāls raidītāja galā) no saņemtā AM signāla. The detektors sastāv no vienkāršs pusviļņu taisngriezis kas izlabo saņemto AM signālu. Tam seko a zemfrekvences filtrs kas noņem (apiet) saņemto signālu augstfrekvences nesēja viļņu formā. Rezultāts zemfrekvences filtram būs sākotnējais ieejas (modulējošais) signāls.
Aploksnes detektors
Ienākošais AM signāls ir transformatora savienots HW taisngriezis, kas darbojas AM pozitīvo ciklu laikā un pārtrauc negatīvos AM ciklus. Filtra kondensators C filtrē (apiet) augstfrekvences nesēju (fc) un pieļauj tikai zemāko frekvenci (fm). Tādējādi filtru izeja ir sākotnējais ieejas (modulējošais) signāls.
Amplitūdas modulācijas veidi
Atšķirīgais amplitūdas modulāciju veidi iekļaujiet sekojošo.
1) Divkāršās sānu joslas nomākta nesēja (DSB-SC) modulācija
- Pārraidītais vilnis sastāv tikai no augšējās un apakšējās sānu joslas
- Bet kanāla joslas platuma prasības ir tādas pašas kā iepriekš.
2) Viena sānu joslas (SSB) modulācija
- Modulācijas vilnis sastāv tikai no augšējās vai apakšējās sānu joslas.
- Lai pārveidotu modulējošā signāla spektru uz jaunu vietu frekvenču apgabalā.
3) Vestigial sideband (VSB) modulācija
- Viena sānjosla tiek nodota gandrīz pilnībā, un tiek saglabāta tikai otra sānu josla.
- Nepieciešamais kanāla joslas platums nedaudz pārsniedz ziņas joslas platumu par summu, kas vienāda ar vestigiālās sānjoslas platumu.
Amplitūdas modulācijas priekšrocības un trūkumi
The amplitūdas modulācijas priekšrocības iekļaujiet sekojošo.
- Amplitūdas modulācija ir ekonomiska, kā arī viegli iegūstama
- To ir tik vienkārši īstenot un izmantojot ķēdi ar mazāk komponentu to var demodulēt.
- AM uztvērēji ir lēti, jo tam nav nepieciešami īpaši komponenti.
The amplitūdas modulācijas trūkumi iekļaujiet sekojošo.
- Šīs modulācijas efektivitāte ir ļoti zema, jo tā patērē daudz enerģijas
- Šī modulācija izmanto amplitūdas frekvenci vairākas reizes, lai modulētu signālu ar nesēja signālu.
- Tas pasliktina sākotnējo signāla kvalitāti uztverošajā galā un rada problēmas signāla kvalitātē.
- AM sistēmas ir jutīgas pret trokšņa radīšanu.
- The amplitūdas modulācijas pielietojumi ierobežojumi attiecībā uz VHF, radio un piemērojami tikai vienam sakaram
Tādējādi tas viss ir par amplitūdas modulācija . Galvenā priekšrocība ir tā, ka, tā kā saskaņota atsauce nav nepieciešami demodulācijai kamēr 0 impulsa amplitūdas modulācija ?
