با مدولاسیون دامنه، مطابق با قانون پیام ارسالی، دامنه سیگنال مدوله شده تغییر می کند. مدولاسیون دامنه رایج ترین نوع است مدولاسیون آنالوگدر سیستم های ارتباطات رادیویی، پخش و تلویزیون.

ساده ترین نوع مدولاسیون دامنه است تک صدا(از کلمه تن - صدای یک فرکانس)، که در آن سیگنال تعدیل کننده یک نوسان هارمونیک است:

جایی که
- دامنه سیگنال تعدیل کننده (حداکثر ارتفاع سینوسی)؛

- فرکانس دایره ای (زاویه ای)،
;

- دوره نوسان تعدیل کننده؛

- فاز اولیه.

یک سیگنال هارمونیک با فرکانس بالا تقریباً همیشه به عنوان یک موج حامل در سیستم های ارتباطی و پخش استفاده می شود.

بیایید یک سیگنال سینوسی را به عنوان یک پیام آنالوگ آزمایشی در نظر بگیریم:

(40)

حامل ها، یعنی نوسانات مدوله شده

(41)

فرکانس نوسانات حامل کجاست
- فرکانس نوسان تعدیل کننده.

در نتیجه تاثیر نوسان (40) بر دامنه نوسانات حامل (41)، سیگنالی با مدولاسیون دامنه به دست می آوریم:

جایی که
- ضریب مدولاسیون دامنه.

نمودارهای سه نوسان نامگذاری شده در شکل نشان داده شده است. 13 و شکل. چهارده.

به منظور شفافیت، در شکل. پانزده، آ, بنمودارهای نوسان تعدیلی نشان داده شده است
، بلبرینگ - در
.

1. طیف سیگنال AM

از (42) عبارت را بدست می آوریم:

که مطابق با فرمول حاصل ضرب توابع مثلثاتی به فرم تقلیل می دهیم

که از آن نتیجه می شود که طیف نوسان در طول مدولاسیون دامنه توسط سیگنال تن از سه جزء با فرکانس تشکیل شده است: (منطبق با فرکانس حامل)، (
) (سمت پایین)، (
) (سمت بالا). ولی دامنه اجزای جانبی
.

برنج. 15. مدولاسیون دامنه

آ - سیگنال تعدیل (کنترل)؛ ب- موج حامل (سیگنال فرکانس رادیویی)؛ که در- سیگنال مدوله شده با دامنه

عرض طیف AM
. بنابراین، با داشتن پایه B=1، سیگنال با مدولاسیون دامنه متعلق به کلاس باند باریک است.

هنگامی که با یک پیام پیچیده تر که طیف را اشغال می کند مدوله می شود
قبل از
(شکل 16a)، طیف نوسان AM نشان داده شده در شکل 1 بر این اساس تغییر خواهد کرد. 16 ب.

طیف یک سیگنال مدوله شده با دامنه، مجموعه ای از نوسانات ساده (هارمونیک) (مولفه ها) است. فرکانس های مختلفو دامنه هایی که یک فرآیند نوسانی پیچیده را می توان در امتداد محور فرکانس تجزیه کرد، یعنی. سیگنال AM. بیان تحلیلی برای چنین سیگنالی، با در نظر گرفتن فرمول مثلثاتی برای حاصل ضرب کسینوس، می تواند به عنوان مجموع نوسانات نشان داده شود:

(45)

از فرمول (44) می توان دریافت که با مدولاسیون تک تن، طیف سیگنال AM از سه جزء با فرکانس بالا تشکیل شده است: نوسان حامل اولیه با دامنه.
و فرکانس و همچنین دو نوسان هارمونیک جدید با فرکانس های مختلف
و
، اما با همان دامنه
/2 ، در فرآیند مدولاسیون دامنه ظاهر می شود و پیام ارسال شده را منعکس می کند.

نوسانات با فرکانس ها
و
به ترتیب اجزای جانبی بالا و پایین (فرکانس) نامیده می شوند. آنها به طور متقارن با توجه به فرکانس حامل مرتب شده اند. .

طیف سیگنال AM تک آهنگی در شکل نشان داده شده است. 17. شکل به وضوح نشان می دهد که عرض طیف سیگنال AM (
) برای مدولاسیون تک تن برابر است با دو برابر مقدار فرکانس مدولاسیون:

(46)

که در آن F فرکانس چرخه ای مدولاسیون (سیگنال تعدیل کننده) است.

در صورت عدم وجود مدولاسیون (M = 0)، دامنه اجزای جانبی برابر با صفر است و طیف سیگنال AM به طیف موج حامل (جزء) تبدیل می شود.
در فرکانس ). در مورد مدولاسیون سیگنال حامل با شکل پیچیده، متشکل از چندین هارمونیک فرکانس های مختلف، هر هارمونیک سیگنال تعدیل کننده (کنترل) دو فرکانس جانبی در طیف سیگنال رادیویی ایجاد می کند که به طور متقارن با توجه به فرکانس حامل قرار دارند. بنابراین، طیف چنین سیگنال AM از یک حامل و دو باند جانبی - یک بالا و یک پایین تشکیل شده است. عرض هر نوار کناری است
، و عرض طیف سیگنال پیچیده AM برابر با دو برابر بالاترین فرکانس در طیف سیگنال تعدیل کننده است (شکل 18).

من فوراً به شما هشدار می دهم: خیلی آسان نخواهد بود. مدولاسیون خیلی پیچیده است.

برای درک اینکه مدولاسیون چیست، باید بدانید که فرکانس چیست و بیایید با آن شروع کنیم.
به عنوان مثال، بیایید یک نوسان را در نظر بگیریم: فرکانس نوسان یک نوسان تعداد نوسانات کامل، نوسان در ثانیه است.
کامل، به این معنی است که یک نوسان حرکت تاب از سمت چپ، پایین، از مرکز به حداکثر سطح در سمت راست و سپس دوباره از طریق مرکز به همان سطح در سمت چپ است.
تاب های حیاطی معمولی فرکانس حدود 0.5 هرتز دارند، یعنی در عرض 2 ثانیه یک نوسان کامل را کامل می کنند.
بلندگو ستون صدابسیار سریعتر نوسان می کند، با بازتولید نت "لا" اکتاو اول (440 هرتز)، 440 نوسان در ثانیه انجام می دهد.
AT مدارهای الکتریکینوسانات، این یک نوسان ولتاژ است، از حداکثر مقدار مثبت، به پایین، از طریق ولتاژ صفر تا حداکثر ارزش منفی، بالا، دوباره از صفر تا حداکثر مثبت. یا از حداکثر ولتاژ، از طریق یک میانگین معین به حداقل، سپس دوباره از طریق میانگین، دوباره به حداکثر.
در یک نمودار (یا صفحه نمایش اسیلوسکوپ)، به این صورت است:

فرکانس نوسانات ولتاژ در خروجی یک ایستگاه رادیویی که حاملی را در کانال 18 شبکه C در اروپا ساطع می کند 27175000 نوسان در ثانیه یا 27 مگاهرتز و 175 کیلوهرتز (مگا میلیون؛ کیلو هزار) خواهد بود.

برای بصری کردن مدولاسیون، بیایید دو سیگنال خاص اختراع کنیم، یکی با فرکانس 1000 هرتز، دومی با فرکانس 3000 هرتز، از نظر گرافیکی آنها به این شکل هستند:

توجه داشته باشید که چگونه این سیگنال ها در نمودار سمت چپ نمایش داده می شوند. اینها نمودارهای فرکانس و سطح هستند. هرچه فرکانس سیگنال بیشتر باشد، سیگنال در سمت راست بیشتر نمایش داده می شود، سطح آن (قدرت) بالاتر است، خط این سیگنال در نمودار بالاتر است.

حال تصور کنید که ما هر دوی این سیگنال ها را اضافه کرده ایم، یعنی in آمادهسیگنال آزمایشی خیالی ما مجموع دو سیگنال است. چطوری جمعش کردی؟ خیلی ساده است - ما یک میکروفون گذاشتیم و دو نفر را جلوی آن گذاشتیم: مردی که با فرکانس 1000 هرتز فریاد می زد و زنی که با فرکانس 3000 هرتز جیغ می زد، در خروجی میکروفون سیگنال آزمایش خود را دریافت کردیم که شبیه این است. :

و دقیقاً این سیگنال آزمایشی است که ما به ورودی میکروفون فرستنده ساختگی خود "تغذیه" می کنیم و آنچه را که در خروجی (روی آنتن) به دست می آید و اینکه چگونه همه اینها بر درک و محدوده ارتباط تأثیر می گذارد، مطالعه می کنیم.

در مورد مدولاسیون به طور کلی

سیگنال حامل مدوله شده در خروجی هر فرستنده در هر صورت (با هر مدولاسیون) با افزودن یا ضرب سیگنال حامل در سیگنالی که قرار است ارسال شود، به عنوان مثال، سیگنال خروجی میکروفون به دست می آید. تفاوت بین مدولاسیون ها فقط در این است که ضرب می شود، چه چیزی به آن اضافه می شود و در کدام قسمت از مدار فرستنده این اتفاق می افتد.
از نظر دریافت، همه چیز به استخراج آنچه سیگنال با آن مدوله شده است از سیگنال دریافتی، تقویت آن و قابل درک کردن (قابل شنیدن، قابل مشاهده) است.

مدولاسیون دامنه - AM (AM، مدولاسیون دامنه)

همانطور که مشاهده می شود، با مدولاسیون دامنه، سطح ولتاژ نوسان فرکانس بالا(حامل) مستقیماً به مقدار ولتاژی که از میکروفون می آید بستگی دارد.
ولتاژ در خروجی میکروفون افزایش می یابد و ولتاژ حامل در خروجی فرستنده نیز افزایش می یابد، یعنی. قدرت بیشتردر خروجی، ولتاژ کمتر از میکروفون، ولتاژ کمتر در خروجی. هنگامی که ولتاژ خروجی میکروفون در یک موقعیت مرکزی خاص قرار دارد، فرستنده یک توان مرکزی مشخص را منتشر می کند (با مدولاسیون AM 100٪ با سکوت در مقابل میکروفون با توان 50٪).
عمق مدولاسیون AM میزان تأثیر سیگنال میکروفون بر سطح توان خروجی فرستنده است. اگر لرزش 30٪ باشد، قوی ترین پالس ولتاژ منفی از میکروفون، سطح حامل خروجی را 30٪ از حداکثر توان کاهش می دهد.
و طیف یک سیگنال با مدولاسیون AM به این صورت است (توزیع اجزای آن بر اساس فرکانس):

در مرکز، در فرکانس 27175000 هرتز، یک حامل داریم و فرکانس پایین و بالاتر. نوارهای جانبی"، یعنی مجموع سیگنال حامل و فرکانس های صوتی سیگنال آزمایشی ما:
27175000+1000Hz و 27175000-1000Hz
27175000+3000 هرتز و 27175000-3000 هرتز
حامل منهای صدا نوار کناری پایینی است و حامل پلاس صدا نوار کناری بالایی است.
دیدن اینکه فقط یک باند کناری برای انتقال اطلاعات کافی است کار سختی نیست، دومی فقط همان اطلاعات را تکرار می کند، اما فقط با علامت مخالف، قدرت فرستنده را برای انتشار این اطلاعات تکراری در هوا هدر می دهد.
اگر حامل را حذف کنید که اطلاعات مفیدبه هیچ وجه شامل یکی از باندهای جانبی نیست، سپس مدولاسیون SSB (به روسی: OBP) را دریافت می کنید - مدولاسیون با یک باند جانبی و بدون حامل (مدولاسیون تک باند).

مدولاسیون SSB (SSB، مدولاسیون تک باند جانبی)

این چیزی است که SSB در خروجی فرستنده به نظر می رسد:

مشاهده می شود که این سیگنال تفاوت چندانی با مدولاسیون AM ندارد. قابل درک است، SSB ادامه AM است، یعنی SSB از مدولاسیون AM ایجاد می شود، که از سیگنال آن یک نوار جانبی و حامل غیر ضروری حذف می شود.
اگر به طیف سیگنال نگاه کنید، تفاوت آشکار است:

در اینجا هیچ حامل یا باند جانبی تکراری وجود ندارد (این نمودار USB، یعنی مدولاسیون تک باند را نشان می دهد، جایی که باند کناری بالایی سمت چپ است، همچنین LSB وجود دارد، این زمانی است که باند کناری پایینی باقی مانده است).
هیچ حاملی وجود ندارد، هیچ طرف تکراری وجود ندارد - تمام قدرت فرستنده فقط برای انتقال اطلاعات مفید صرف می شود.
فقط دریافت چنین مدولاسیونی در یک گیرنده AM معمولی غیرممکن است. برای پذیرش، باید "نقطه شروع" - حامل را بازیابی کنید. انجام این کار آسان است - فرکانسی که فرستنده در آن کار می کند مشخص است، بنابراین فقط باید یک حامل با همان فرکانس اضافه کنید و نقطه شروع ظاهر می شود. خواننده کنجکاو احتمالا قبلاً متوجه شده است که اگر فرکانس فرستنده مشخص نباشد، نقطه شروع درست نخواهد بود، حامل اشتباه را اضافه می کنیم، چه خواهیم شنید؟ و در عین حال صدای "گاو نر" یا "کوتوله" را خواهیم شنید. این اتفاق می افتد زیرا گیرنده در این نوع مدولاسیون نمی داند که ما در ابتدا چه فرکانس هایی داشتیم، آیا 1000 هرتز و 3000 هرتز بود، یا 2000 هرتز و 4000 هرتز، یا 500 هرتز و 2500 هرتز - "فاصله ها" بین فرکانس ها درست است، اما اینجا درست است. به تغییر، در نتیجه "وی-وی-وی" یا "بو-بو-بو."

مدولاسیون CW (تلگراف)

با تلگراف، همه چیز ساده است - این یک سیگنال مدولاسیون 100٪ AM است، فقط واضح است: یا سیگنالی در خروجی فرستنده وجود دارد یا سیگنالی وجود ندارد. کلید تلگراف فشرده شده است - یک سیگنال وجود دارد، آزاد می شود - چیزی وجود ندارد.
تلگراف در نمودارها به این شکل است:

بر این اساس، طیف سیگنال تلگراف:

یعنی فرکانس حامل 100% با فشردن کلید تلگراف مدوله می شود.
چرا 2 میله در طیف وجود دارد که کمی از سیگنال "فرکانس مرکزی" منحرف می شود و نه یک واحد - حامل؟
همه چیز در اینجا ساده است: به هر حال تلگراف AM است و AM مجموع سیگنال های حامل و مدولاسیون است، زیرا تلگراف (کد مورس) مجموعه ای از فشارهای کلیدی است، پس اینها نیز نوساناتی با مقدار مشخصی هستند. فرکانس، هرچند در مقایسه با صدا کم است. در فرکانس فشار دادن کلید است که باندهای جانبی سیگنال تلگراف از حامل دور می شوند.
چگونه می توان چنین سیگنال هایی را ارسال کرد؟
در ساده ترین حالت، با فشار دادن دکمه انتقال در هنگام سکوت در مقابل میکروفون.
چگونه می توان چنین سیگنال هایی را دریافت کرد؟
برای دریافت، باید حاملی را که روی هوا ظاهر می شود با ضربان فشار دادن کلید به صدا تبدیل کنید. روش‌های زیادی وجود دارد، ساده‌ترین آنها اتصال یک مدار به خروجی آشکارساز گیرنده AM است که هر بار که ولتاژی روی آشکارساز ظاهر می‌شود (یعنی یک حامل به آشکارساز می‌رسد) بوق می‌دهد. یک راه پیچیده تر و معقول تر این است که سیگنالی را که از هوا می آید با سیگنال ژنراتور (نوسان ساز محلی) تعبیه شده در گیرنده مخلوط کنید و تفاوت سیگنال را روی تقویت کننده صدا اعمال کنید. بنابراین اگر فرکانس سیگنال روی هوا 27175000 هرتز باشد، فرکانس ژنراتور گیرنده 27174000 است، سپس ورودی تقویت کننده فرکانس صوتیسیگنال 27175000+27174000=54349000 هرتز و 27175000-27174000=1000 هرتز وجود خواهد داشت، طبیعتاً اولین آنها یک صدا نیست بلکه یک سیگنال رادیویی است، تقویت کننده صدای آن تقویت نمی شود، اما صدای دوم a0Hz، قبلاً 10 است. آن را تقویت می کند و ما "پیش" را می شنویم، در حالی که یک حامل در هوا وجود دارد و سکوت (صدای هوا) زمانی که نیست.
ضمناً وقتی دو تا به طور همزمان برای انتقال روشن می شوند ، فکر می کنم تأثیر "peeee" ناشی از جمع و تفریق حامل ها در گیرنده مورد توجه بسیاری قرار گرفت. آنچه شنیده می شود تفاوت بین سیگنال های حاملی است که در گیرنده ما رخ می دهد.

مدولاسیون FM (FM، مدولاسیون فرکانس)

در واقع، جوهر مدولاسیون فرکانس ساده است: فرکانس حامل در زمان با ولتاژ خروجی میکروفون کمی تغییر می کند. هنگامی که ولتاژ میکروفون افزایش می یابد، فرکانس نیز افزایش می یابد؛ زمانی که ولتاژ در خروجی میکروفون کاهش می یابد، فرکانس حامل نیز کاهش می یابد.
کاهش و افزایش فرکانس حامل در محدوده های کوچک اتفاق می افتد، به عنوان مثال، برای ایستگاه های رادیویی CB، این به علاوه / منهای 3000 هرتز در فرکانس حامل مرتبه 27،000،000 هرتز است، برای ایستگاه های پخش FM، این به علاوه / منهای 100،000 است. هرتز
پارامتر مدولاسیون FM، شاخص مدولاسیون است. نسبت صدای حداکثر فرکانسی که تقویت کننده میکروفون فرستنده از آن عبور می کند به حداکثر تغییر فرکانس حامل در بلندترین صدا. دیدن این که برای CB این 1 (یا 3000/3000) است، و برای ایستگاه های پخش FM حدود 6 ... 7 (100000/15000) دشوار نیست.
با مدولاسیون FM، سطح حامل (قدرت سیگنال فرستنده) همیشه ثابت است، با حجم صداهای جلوی میکروفون تغییر نمی کند.
AT فرم گرافیکی، در خروجی فرستنده FM، مدولاسیون به صورت زیر است:

با مدولاسیون FM، مانند AM، خروجی فرستنده هم دارای یک حامل و هم دو باند جانبی است، زیرا فرکانس حامل به موقع با سیگنال مدوله کننده آویزان می شود و از مرکز عقب می نشیند:

DSB، DFT، فاز و انواع دیگر مدولاسیون

انصافاً باید توجه داشت که انواع دیگری از مدولاسیون حامل وجود دارد:
DSB - دو باند جانبی و یک حامل گم شده است. DSB، در واقع، مدولاسیون AM است که در آن حامل حذف شده است (برش، سرکوب).
DCT - یک تلگراف دو فرکانس، در واقع چیزی بیش از این نیست مدولاسیون فرکانس، اما با فشردن کلید تلگراف. به عنوان مثال، یک نقطه مربوط به تغییر حامل 1000 هرتز و یک خط تیره به 1500 هرتز است.
مدولاسیون فاز - مدولاسیون فاز حامل. مدولاسیون فرکانس در شاخص های کوچک 1-2 اساساً مدولاسیون فاز است.

در برخی از سیستم ها (تلویزیون، پخش استریو FM)، اپراتور توسط یک اپراتور مدوله شده دیگر مدوله می شود و از قبل اطلاعات مفیدی را حمل می کند.
به عنوان مثال، به بیان ساده، یک سیگنال پخش استریو FM حاملی است که توسط مدولاسیون فرکانس مدوله شده است، سیگنالی که خود یک حامل مدوله شده است. مدولاسیون های DSB، که در آن یک نوار کناری سیگنال کانال سمت چپ و باند کناری سیگنال کانال سمت راست است.

جنبه های مهم دریافت و ارسال سیگنال های AM، FM و SSB

از آنجایی که AM و SSB مدولاسیون‌هایی هستند که در آنها سیگنال خروجی فرستنده متناسب با ولتاژی است که از میکروفون می‌آید، مهم است که به صورت خطی در طرف گیرنده و فرستنده تقویت شود. یعنی اگر آمپلی فایر 10 بار تقویت شود، در ولتاژ 1 ولت در ورودی آن، خروجی باید 10 ولت باشد و در 17 ولت در ورودی، خروجی دقیقاً 170 ولت باشد. اگر تقویت کننده خطی نباشد، یعنی در ولتاژ ورودی 1 ولت، بهره 10 و در خروجی 10 ولت و در 17 ولت در ورودی، بهره فقط 5 و خروجی 85 ولت خواهد بود. ، سپس اعوجاج ظاهر می شود - خس خس و غرغر با صداهای بلند جلوی میکروفون. برعکس، اگر بهره برای سیگنال های ورودی کوچک کمتر باشد، در آن حالت خس خس وجود خواهد داشت صداهای آرامو صداهای ناخوشایند حتی در صدای بلند (زیرا در ابتدای نوسان آن، هر صدایی از منطقه نزدیک به صفر عبور می کند).
خطی بودن تقویت کننده ها به ویژه برای مدولاسیون SSB.

برای یکسان سازی سطوح سیگنال در گیرنده های AM و SSB، از گره های مدار ویژه استفاده می شود - کنترل های بهره خودکار (مدارهای AGC). وظیفه AGC انتخاب چنین بهره ای از گره های گیرنده است، به طوری که سیگنال قوی(از یک خبرنگار نزدیک) و ضعیف (از راه دور) در نهایت تقریباً یکسان بود. اگر از AGC استفاده نشود، سیگنال‌های ضعیف به آرامی شنیده می‌شوند و سیگنال‌های قوی، پخش‌کننده صدای گیرنده را تکه تکه می‌کنند، مانند قطره نیکوتین که یک همستر را پاره می‌کند. اگر AGC خیلی سریع به تغییرات سطح پاسخ دهد، نه تنها سطوح سیگنال‌های ارسالی از نزدیک و دور را یکسان می‌کند، بلکه مدولاسیون داخل سیگنال را خفه می‌کند - افزایش با افزایش ولتاژ و افزایش با کاهش، کاهش همه. مدولاسیون به یک سیگنال بدون مدوله

برای مدولاسیون FM، خطی بودن خاصی از تقویت کننده ها مورد نیاز نیست، با مدولاسیون FM، تغییر فرکانس حامل اطلاعات است و هیچ اعوجاج یا محدودیت سطح سیگنال نمی تواند فرکانس سیگنال را تغییر دهد. در واقع در گیرنده FM معمولاً یک محدود کننده سطح سیگنال نصب می شود، زیرا سطح مهم نیست، فرکانس مهم است و تغییر سطح تنها در جداسازی تغییرات فرکانس و تبدیل حامل FM به صدای سیگنال با تداخل ایجاد می کند. که مدوله شده است.
به هر حال، دقیقاً به این دلیل است که همه سیگنال‌ها در گیرنده FM محدود هستند، یعنی نویزهای ضعیف تقریباً به اندازه یک سیگنال مفید قوی هستند، در غیاب سیگنال FM، آشکارساز (دمودولاتور) نویز زیادی ایجاد می کند. - سعی می کند تغییر فرکانس نویز در ورودی گیرنده و نویز خود گیرنده را برجسته کند و در نویز تغییر فرکانس بسیار زیاد و تصادفی است، بنابراین صداهای تصادفی قوی شنیده می شود: صدای بلند.
در گیرنده AM و SSB در غیاب سیگنال نویز کمتری وجود دارد، زیرا نویز خود گیرنده هنوز از نظر سطح کم است و نویز در ورودی نسبت به سیگنال مفید از نظر سطح کم است. و برای AM و SSB این سطح است که مهم است.

برای تلگراف، خطی بودن نیز خیلی مهم نیست، جایی که اطلاعات با حضور یا عدم حضور حامل حمل می شود و سطح آن فقط یک پارامتر جانبی است.

FM، AM و SSB توسط گوش

در سیگنال‌های AM و SSB، نویز ضربه‌ای بسیار محسوس‌تر است، مانند ترقه‌های جرقه‌زنی معیوب خودرو، صدای صدای رعد و برق یا صدای سر و صدای مبدل‌های ولتاژ سوئیچینگ.
چگونه سیگنال ضعیف ترهرچه قدرت آن کمتر باشد، صدای خروجی گیرنده آرام تر و هر چه قوی تر، بلندتر باشد. اگرچه AGC کار خود را انجام می دهد و سطوح سیگنال را یکسان می کند، اما امکانات آن بی پایان نیست.
برای مدولاسیون SSB، تقریباً غیرممکن است که از یک سرکوب کننده نویز استفاده کنید و به طور کلی درک کنید که چه زمانی یک خبرنگار دیگر انتقال را منتشر کرده است، زیرا هنگامی که در جلوی میکروفون در SSB سکوت وجود دارد، فرستنده هیچ چیزی در هوا منتشر نمی کند - وجود ندارد. حامل، و اگر در جلوی میکروفون سکوت وجود داشته باشد، هیچ باند جانبی وجود ندارد.

سیگنال های FM کمتر تحت تأثیر نویز ضربه ای قرار می گیرند، اما به دلیل صدای بلندیک آشکارساز FM در غیاب سیگنال به سادگی غیرقابل تحمل است که بدون سرکوب کننده نویز بنشیند. هر خاموش شدن انتقال خبرنگار در گیرنده با یک "پفک" مشخص همراه است - آشکارساز قبلاً شروع به تبدیل نویز به صدا کرده است و اسکوالچ هنوز بسته نشده است.

اگر به AM از طریق گیرنده FM گوش دهید یا برعکس، صدای غرغر را می شنوید، اما همچنان می توانید متوجه شوید که در مورد چیست. اگر به SSB روی گیرنده FM یا AM گوش دهید، فقط یک فرنی صوتی وحشی از "oink-zhu-zhu-bzhu" وجود خواهد داشت و کاملاً قابل فهم نیست.
در گیرنده SSB، می توانید به طور کامل به CW (تلگراف)، AM، و با مقداری اعوجاج و FM با شاخص های مدولاسیون پایین گوش دهید.

اگر دو یا چند ایستگاه رادیویی AM یا FM به طور همزمان در یک فرکانس روشن شوند، در این صورت حامل ها به هم ریخته می شوند، نوعی جیغ و جیغ که در میان آنها هیچ چیز از هم جدا نمی شود.
اگر دو یا چند فرستنده SSB در یک فرکانس روشن شوند، هرکسی که صحبت می کند در گیرنده شنیده می شود، زیرا SSB حامل ندارد و چیزی برای ضرب و شتم وجود ندارد (ترکیب تا سوت). می توانی صدای همه را بشنوی، انگار همه در یک اتاق نشسته اند و در یک لحظه صحبت می کنند.

اگر فرکانس AM یا FM گیرنده دقیقاً با فرکانس فرستنده مطابقت نداشته باشد، در صداهای بلند اعوجاج، "خس خس" وجود دارد.
اگر فرکانس فرستنده SSB در زمان با سطح سیگنال تغییر کند (به عنوان مثال، تجهیزات برق را نمی کشند)، در این صورت غرغر در صدا شنیده می شود. اگر فرکانس گیرنده یا فرستنده شناور باشد، صدا در فرکانس شناور می شود، سپس "غرغر می کند"، سپس "چیک می کند".

بهره وری مدولاسیون - AM، FM و SSB

از نظر تئوری، تأکید می کنم - از نظر تئوری، با قدرت فرستنده برابر، محدوده ارتباطی به نوع مدولاسیون به شرح زیر بستگی دارد:
AM = فاصله * 1
FM = فاصله * 1
SSB = فاصله * 2
در همان تئوری، از نظر انرژی، SSB در توان 4 برابر یا در ولتاژ 2 برابر AM بهتر است. افزایش به دلیل این واقعیت است که قدرت فرستنده در انتشار یک حامل بی فایده و تکرار بیهوده اطلاعات باند جانبی دوم صرف نمی شود.
در عمل، سود کمتر است، زیرا مغز انسان عادت به شنیدن صدای اتر در مکث های بین ندارد. سروصدا های بلندو خوانایی تا حدودی آسیب می بیند.
FM همچنین مدولاسیون "با شگفتی" است - برخی از کتاب های هوشمند می گویند که AM و FM بهتر از دیگری نیستند، یا حتی FM بدتر است، برخی دیگر استدلال می کنند که با شاخص های مدولاسیون کوچک (که CBS و ایستگاه های رادیویی آماتور هستند)، FM عملکرد بهتری دارد. AM در 1.5 برابر. در واقع توسط نظر ذهنینویسنده جام جهانی حدود 1.5 برابر "پاکتر" از AM است، در درجه اول به این دلیل که جام جهانی کمتر مستعد ابتلا است. نویز ضربه ایو نوسانات سطح سیگنال

تجهیزات AM، FM و SSB از نظر پیچیدگی و تبدیل یکی به دیگری

پیچیده ترین تجهیزات SSB است.
در واقع، یک واحد SSB می تواند به راحتی در AM یا FM با یک تغییر ناچیز کار کند.
تبدیل یک فرستنده AM یا FM به SSB تقریبا غیرممکن است (شما باید گره های بسیار بسیار زیادی را به مدار وارد کنید و واحد فرستنده را به طور کامل دوباره انجام دهید).
توجه نویسنده: تبدیل یک واحد AM یا FM به SSB برای من دیوانگی کامل به نظر می رسد.
دستگاه SSB "از ابتدا" - مونتاژ شده است، اما برای بازسازی AM یا FM در SSB - نه.

دومین مورد در پیچیدگی، دستگاه جام جهانی است.
در واقع، دستگاه FM در حال حاضر در گیرنده همه چیز مورد نیاز برای تشخیص سیگنال های AM را در خود دارد، زیرا AGC نیز دارد ( تنظیم خودکارتقویت) و بنابراین یک آشکارساز سطح حامل دریافت شده، یعنی در واقع یک گیرنده AM تمام عیار، فقط در جایی در داخل کار می کند (سرکوب کننده نویز آستانه نیز از این قسمت از مدار کار می کند).
این کار با فرستنده دشوارتر خواهد بود، زیرا تقریباً تمام آبشارهای آن در حالت غیر خطی کار می کنند.
از نویسنده: می توانید آن را دوباره انجام دهید، اما هرگز نیازی به آن نبود.

تجهیزات AM ساده ترین هستند.
برای تبدیل یک گیرنده AM به FM، باید گره های جدیدی را معرفی کنید - یک محدود کننده و یک آشکارساز FM. در واقع محدود کننده و آشکارساز FM 1 میکرو مدار و چند جزئیات هستند.
تبدیل یک فرستنده AM به FM بسیار ساده تر است، زیرا فقط باید زنجیره ای را معرفی کنید که فرکانس حامل را به موقع با ولتاژ ورودی از میکروفون "چت" کند.
از نویسنده: چند بار فرستنده AM را به AM / FM بازسازی کردم، به ویژه ایستگاه های رادیویی CBS "Cobra 23 plus" و "Cobra 19 plus".

از نظر کیفی، مدولاسیون دامنه (AM) را می توان به عنوان تغییر در دامنه حامل متناسب با دامنه سیگنال تعدیل کننده تعریف کرد (شکل 2، a).

شکل 2. مدولاسیون دامنه (m<<н).

الف - شکل سیگنال؛ ب - طیف فرکانس.

برای یک سیگنال تعدیل کننده با دامنه بزرگ، دامنه متناظر حامل مدوله شده باید برای مقادیر کوچک Am بزرگ باشد. همانطور که در زیر مشاهده خواهد شد، این یک مورد خاص از یک روش مدولاسیون عمومی تر است.

حاصل این دو عبارت است:

معادله (3) نشان می دهد که دامنه حامل مدوله شده از صفر (وقتی mt = 900، cos(mt)=0) به AnAm (زمانی که mt = 0 درجه، cos(mt) = 1 تغییر خواهد کرد. اصطلاح Amcos(mt)An دامنه نوسانات مدوله شده است و مستقیماً به مقدار لحظه ای سینوسی تعدیل کننده بستگی دارد. معادله (3) را می توان به شکل تبدیل کرد

این تبدیل بر اساس هویت مثلثاتی است

معادله (4,a) سیگنالی است متشکل از دو نوسان با فرکانس 1=n+m و 2=n-m و دامنه. با بازنویسی عبارت برای نوسان مدوله شده (4,a)، به دست می آوریم

1 و 2 را باندهای جانبی می نامند زیرا m معمولاً یک باند فرکانسی است و نه یک فرکانس. بنابراین، 1 و 2 نشان دهنده دو باند فرکانس - بالا و پایین حامل (شکل 2، b)، یعنی. نوار کناری بالا و پایین به ترتیب. تمام اطلاعاتی که باید منتقل شود در این نوارهای جانبی موجود است.

معادله (4b) برای حالت خاصی به دست آمد که سیگنال مدوله شده حاصل ضرب مستقیم en توسط آن بود. در نتیجه، معادله (4b) شامل یک جزء در فرکانس حامل نیست، یعنی. فرکانس حامل کاملاً سرکوب شده است. این نوع مدولاسیون حامل سرکوب شده گاهی اوقات عمداً در سیستم های ارتباطی طراحی می شود زیرا منجر به کاهش توان تابشی می شود. اکثر این سیستم‌ها مقداری توان را در فرکانس حامل تابش می‌کنند و در نتیجه به گیرنده اجازه می‌دهند تا آن فرکانس را تنظیم کند. همچنین امکان انتقال تنها یک باند جانبی وجود دارد، زیرا حاوی تمام اطلاعات ضروری در مورد سیگنال باند پایه است. سپس گیرنده آن را از مدولاسیون یک باند جانبی بازیابی می کند.

عبارت کامل نشان دهنده نوسان مدوله شده با دامنه به صورت کلی است

این عبارت هم حامل سرکوب نشده (جمله اول در سمت راست معادله) و هم محصول را توصیف می کند. مدولاسیون (ترم دوم از سمت راست). معادله (6,a) را می توان به صورت بازنویسی کرد

آخرین عبارت نشان می دهد که چگونه دامنه حامل با توجه به مقادیر لحظه ای شکل موج تعدیل کننده تغییر می کند. دامنه سیگنال مدوله شده Anm از دو بخش تشکیل شده است: An - دامنه حامل تعدیل نشده و Amcos (mt) - مقادیر لحظه ای نوسان تعدیل کننده:

نسبت Am به An درجه مدولاسیون را تعیین می کند. برای Am=An، مقدار Anm در cos(mt)=-1 (mt=180°) و Anm=2An در cos(mt)=1 (mt=0°) به صفر می رسد. دامنه موج مدوله شده از صفر تا دو برابر دامنه حامل متغیر است. نگرش

ضریب مدولاسیون را تعیین می کند. برای جلوگیری از تحریف اطلاعات ارسال شده - سیگنال مدوله شده - مقدار m باید در محدوده صفر تا یک باشد: 0m1. این با AmAn مطابقت دارد. (برای m=0 Am=0، یعنی بدون سیگنال تعدیل کننده.) معادله (6,a) را می توان با مقدمه m بازنویسی کرد:

شکل 3، a شکل نوسانات مدوله شده را نشان می دهد و ضریب مدولاسیون m بر حسب مقادیر حداکثر و حداقل دامنه آن (مقادیر اوج و گرهی) بیان شده است. شکل 3b ایده ای از طیف نوسانات مدوله شده را ارائه می دهد که می تواند با تبدیل معادله (6) بیان شود:

شکل 3. مدولاسیون دامنه.

الف - شکل سیگنال؛ ب - طیف نوسانات مدوله شده

شکل 4 نتیجه مدولاسیون را با ضریب m بزرگتر از 100% نشان می دهد: m>1.

شکل 4. نتیجه مدولاسیون (m>1)

جدول 1 دامنه و توان هر یک از سه جزء فرکانس شکل موج مدوله شده را نشان می دهد.

جدول 1. قدرت و دامنه نوسانات AM.

برای مدولاسیون 100% (m=1) و توان حامل 1 کیلووات قدرت کاملنوسانات مدوله شده 1 کیلو وات + (1/2) 2 کیلو وات + (1/2) 2 کیلو وات = 1.5 کیلو وات است. توجه داشته باشید که وقتی m=1 توان موجود در هر دو باند جانبی نصف توان حامل است. به طور مشابه، در m=0.5، توان در هر دو باند جانبی 1/8 توان حامل است. موارد فوق فقط در مورد شکل سینوسی AM صدق می کند. از مدولاسیون دامنه می توان در انتقال مقادیر ضربه استفاده کرد.

در مدولاسیون معمولی دو طرفه که در پخش پخش می شود، اطلاعات منحصراً در باندهای جانبی منتقل می شود. برای به دست آوردن، به عنوان مثال، کیفیت خوبصدا، لازم است در یک باند فرکانسی با عرض 2M کار کنید، جایی که M پهنای باند بازتولید صدای با کیفیت بالا (20-20000 هرتز) است. این بدان معناست که برای مثال، پخش‌های استاندارد AM تا 20 کیلوهرتز باید دارای پهنای باند ± 20 کیلوهرتز (در مجموع 40 کیلوهرتز)، شامل باندهای جانبی بالا و پایین باشد. با این حال، در عمل، پهنای باند توسط قوانین FCC به 10 کیلوهرتز (5 کیلوهرتز) محدود می‌شود، که به انتقال رادیویی صدا اجازه می‌دهد تا پهنای باندی معادل 5 کیلوهرتز داشته باشد که از شرایط پخش با کیفیت بسیار دور است. پخش FM، همانطور که در زیر نشان داده خواهد شد، پهنای باند وسیع تری دارد.

FCC همچنین تحمل فرکانس را برای همه تخصیص فرکانس ایالات متحده تعیین می کند. همه پخش‌های AM (535-1605 کیلوهرتز) دارای تلورانس 20 هرتز یا حدود 0.002٪ هستند. این دقت و ثبات فرکانس را می توان با استفاده از نوسانگرهای کریستالی به دست آورد.

تشخیص یا دمودولاسیون نوسانات AM مستلزم تصحیح سیگنال مدوله شده و به دنبال آن حذف فرکانس حامل با فیلتر مناسب است. این دو مرحله از بازتولید سیگنال تعدیل کننده را می توان با استفاده از مثال شکل موج نشان داده شده در شکل 3 نشان داد. پس از صاف کردن، تنها نیمی از نوسان باقی می ماند و پس از فیلتر کردن، تنها پوشش آن وجود دارد که سیگنال بازتولید شده است.

معرفی

این مقاله بر روی انواع مدولاسیون دامنه آنالوگ تمرکز خواهد کرد. فرض بر این است که خواننده معنای پوشش پیچیده یک سیگنال رادیویی باند گذر، و همچنین مفاهیم سیگنال تحلیلی و تبدیل هیلبرت را درک می کند.

همانطور که قبلا ذکر شد، فرآیند مدولاسیون شامل تشکیل یک پوشش پیچیده با فرکانس پایین است

(1)

پس از آن این پوشش پیچیده با ضرب در فرکانس حامل منتقل می شود

(2)

همچنین اشاره شد که همه انواع مدولاسیون فقط در نحوه تشکیل پوشش پیچیده بر اساس سیگنال مدولاسیون متفاوت است.

تشکیل سیگنال با مدولاسیون دامنه

بیایید در نظر بگیریم که چگونه پوشش پیچیده در مورد مدولاسیون دامنه (AM) تشکیل می شود.

با AM، فقط دامنه نوسان حامل در فاز اولیه ثابت تغییر می کند:

(3)

قانون تغییر دامنه کجاست و فاز اولیه ثابت نوسان حامل است. ما نیاز داریم که سیگنال تعدیل کننده یک جزء ثابت صفر داشته باشد و سپس به آن عمق AM می گویند و سیگنال رادیویی با AM به شکل زیر باشد:

(4)

اجازه دهید معنای عمق AM را برای این منظور توضیح دهیم مورد خاصسیگنال مدوله کردن جایی که در این حالت، به اصطلاح AM تک آهنگی را دریافت می کنیم. در ، دامنه نوسان حامل تغییر نمی کند. شکل 1 - 4 نمودار سیگنال AM را نشان می دهد عمق متفاوتمدولاسیون: 0 تا 1.5 دامنه به رنگ آبی نشان داده شده است.در عمق مدولاسیون از 0 تا 1، دامنه موج حامل منطبق با .

اگر عمق AM به گونه ای انتخاب شود که مدولاسیون بیش از حد مشاهده نشود، آنگاه می توان عمق AM را از شکل موج رادیویی اندازه گیری کرد. برای انجام این کار، باید حداکثر و حداقل دامنه موج حامل را همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است اندازه گیری کرد و عمق AM را با استفاده از فرمول محاسبه کرد: بنابراین، پوشش مختلط برابر است، سپس مولفه های تربیع مجتمع برابر است. پاکت برابر هستند: با ضرب موج حامل در شکل 7 شکل می گیرد.

شکل 7: نمودار ساده شده AM

طیف سیگنال ها با مدولاسیون دامنه

اجازه دهید اکنون طیف AM تک آهنگ را در نظر بگیریم. برای انجام این کار، سیگنال AM را به شکل زیر نشان می دهیم:

(9)

بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که طیف AM تک تون دارای سه هارمونیک است. دامنه و طیف فاز سیگنال AM در شکل 8 نشان داده شده است.

شکل 8: دامنه و طیف فاز سیگنال AM

هارمونیک مرکزی هیچ اطلاعاتی را حمل نمی کند، اما دامنه آن حداکثر است و به عمق AM بستگی ندارد. اطلاعات در هارمونیک های جانبی موجود است، در حالی که سطح آنها به عمق AM بستگی دارد، هر چه بیشتر باشد، سطح هارمونیک های جانبی بیشتر است. حداکثر مقدارعمق AM که در آن تعدیل بیش از حد مشاهده نمی شود، این بدان معنی است که حداکثر سطحهارمونیک های جانبی 2 برابر کمتر از سطح فرکانس حامل هستند. در عین حال، همانطور که به راحتی می توان مشاهده کرد، کل توان هارمونیک های اطلاعاتی 2 برابر کمتر از توان فرکانس حامل خواهد بود، به عبارت دیگر، فرستنده بیشتر انرژی را صرف تابش یک غیر اطلاعات می کند. حامل، یعنی به سادگی فضا را گرم می کند. همچنین لازم به ذکر است: اگر سیگنال تعدیل کننده کاملا واقعی باشد، طیف سیگنال AM همیشه در مورد فرکانس مرکزی متقارن است.

سیگنال های متعادل AM (DSB) و طیف آنها

بیایید اکنون فرض کنیم که ما بیش از حد مدولاسیون داریم، یعنی. . سپس، در سطح هارمونیک اطلاعات با سطح حامل برابر می شود و با افزایش بیشتر در عمق مدولاسیون، سطح هارمونیک های اطلاعات از قبل از سطح حامل فراتر می رود. اگر اجازه دهیم عمق مدولاسیون به طور نامحدود رشد کند، می توانیم انتقال حد را انجام دهیم:

(10)

در عبارت (10) ضریب به منظور تثبیت سطح هارمونیک های اطلاعاتی جانبی معرفی شده است (این با در نظر گرفتن عبارت به راحتی قابل درک است. ). در نتیجه، هنگام افزایش، افت سطح حامل در سطح ثابتی از هارمونیک‌های اطلاعاتی وجود خواهد داشت، زیرا همه هارمونیک‌ها بر اساس تقسیم می‌شوند. چنین انتقال حدی منجر به AM متعادل با سرکوب حامل (DSB) می‌شود. در واقع، سطح حامل این خواهد بود: بنابراین، طیف AM متعادل کننده تک تن با سرکوب حامل تنها شامل دو هارمونیک است، همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است.

شکل 9: طیف AM متوازن تک صدایی با سرکوب حامل

پاکت پیچیده یک AM متعادل به شکلی است که

سیگنال با AM متعادل (10) به شکلی است که در شکل 10 نشان داده شده است. در این حالت، می توانید ببینید که فرکانس حامل بر روی اسیلوگرام قابل مشاهده است که در طیف وجود ندارد. با این حال، هنگامی که سیگنال تعدیل کننده از محور آبسیسا عبور می کند، نوسان حامل تغییر علامت می دهد (فاز تغییر می کند)، این را می توان از شکل 11 مشاهده کرد، و در نتیجه، نوسان حامل در طول تابش جبران می شود، اگرچه می توان آن را در تصویر مشاهده کرد. اسیلوگرام

در این حالت، با AM، بردار همیشه در یک جهت هدایت می شود و دامنه بسته به عمق AM از تا مطابق (5) تغییر می کند، و با AM متعادل، بردار در دامنه در داخل تغییر می کند، و بسته به تعدیل. سیگنال، بردار پوشش پیچیده علامت را به عکس تغییر می دهد، به این معنی که فاز به رادیان تغییر می کند (شکل 12 ب را ببینید). مزیت اصلی AM متعادل، سرکوب کامل فرکانس حامل است. تمام قدرت فرستنده به تابش اجزای اطلاعات می رود. مانند AM، طیف سیگنال رادیویی متعادل AM در مورد فرکانس حامل متقارن است. عرض طیف یک سیگنال رادیویی با AM متعادل برابر است با دو برابر فرکانس بالای سیگنال مدوله یا در مورد مدولاسیون تک تن، عرض طیف برابر است با یافته ها بنابراین، ما تشکیل یک سیگنال رادیویی AM را در نظر گرفتیم. می توانیم نتیجه بگیریم: سیگنال AM با کنترل دامنه موج حامل طبق قانون سیگنال تعدیل کننده تشکیل می شود. مفهوم عمق AM معرفی شده است، نشان داده شده است که زمانی که بیش از حد مقادیر بزرگعمق AM، مدولاسیون بیش از حد ممکن است رخ دهد که سیگنال تعدیل کننده را تحریف می کند. در غیاب مدولاسیون بیش از حد، تابش اطلاعات بیش از 33٪ از قدرت سیگنال را تشکیل نمی دهد، بقیه تابش حامل است، و با AM متعادل، حامل سرکوب می شود و تمام نیرو صرف تابش اطلاعات می شود. نشان داده شده است که طیف AM با توجه به حامل با سیگنال تعدیل کننده واقعی همیشه متقارن است و دارای عرضی برابر با دو برابر فرکانس بالای سیگنال تعدیل کننده است.

سیگنال های مدوله شده با دامنه و طیف آنها

در مدولاسیون دامنه (AM)، دامنه سیگنال حامل تحت تأثیر سیگنال پیام قرار می گیرد. ارزش فورینوسانات AM با یک حامل هارمونیک را می توان به صورت نوشتاری نوشت

جایی که U m (t) - "دامنه متغیر" یا پوشش دامنه.

فرکانس دایره ای سیگنال حامل است.

فاز اولیه سیگنال حامل است.

"دامنه متغیر" U m (t) متناسب با سیگنال کنترل (سیگنال پیام) U c (t) است:

, (2.17)

که در آن U m 0 دامنه سیگنال حامل قبل از مدولاسیون دامنه است، یعنی رسیدن به مدولاتور.

- ضریب تناسب.

هنگام تعدیل سیگنال حامل با سیگنال پیام، لازم است اطمینان حاصل شود که U m (t) یک مقدار مثبت است. این نیاز با انتخاب ضریب برآورده می شود.

برای از بین بردن تأثیر گذراها در مدار رادیویی الکترونیکی مدولاتور و مدارهای دیگر برای تبدیل سیگنال مدوله شده بر روی طیف سیگنال پیام، شرط زیر باید رعایت شود: بالاترین مولفه طیفی فرکانس در طیف محدود پیام. سیگنال باید فرکانس داشته باشد - که با انتخاب فرکانس سیگنال حامل تضمین می شود.

روی انجیر شکل 2.10 و 2.11 دو نمونه از رسم نوسانات AM را نشان می دهد. شکل ها نمودارهای زیر را نشان می دهند:

a – سیگنال پیام u c (t)؛

b - سیگنال حامل u 0 (t)؛

ج - پوشش دامنه U m (t)؛

(د) سیگنال AM u(t).

برای درک شکل گیری طیف سیگنال AM، یک مورد ساده را در نظر بگیرید: یک نوسان مدوله شده با دامنه تک تن. در این حالت سیگنال تعدیل کننده هارمونیک است (تک تن):

با دامنه U mc , فرکانس و فاز اولیه .

پوشش دامنه یک نوسان AM تک تن به شکل زیر است:

حداکثر افزایش دامنه کجاست. مقدار لحظه ای یک شکل موج AM تک تن

رابطه نامیده می شود فاکتور عمق مدولاسیونیا به سادگی فاکتور مدولاسیون. از آنجایی که U m (t) > 0 سپس 0 < متر < 1. اغلب m به عنوان درصد اندازه گیری می شود، سپس 0 < متر < 100% با در نظر گرفتن معرفی ضریب مدولاسیون، نوسان مدوله شده تک تن را به شکل زیر می نویسیم:

نمودارهایی که فرآیند مدولاسیون دامنه تک تن را توضیح می دهند در شکل نشان داده شده اند. 2.12.

برنج. 2.12. مدولاسیون دامنه تک تن

برای یافتن طیف سیگنال مدوله‌شده با دامنه تک‌تن، باید تبدیل‌های زیر را انجام داد:

(2.20)

هنگام استخراج عبارت (2.20)، از فرمول مثلثاتی استفاده شد

بنابراین، با مدولاسیون دامنه تک تن سیگنال حامل، طیف شامل سه جزء است: یکی در فرکانس حامل دارای دامنه U m 0 و دو در فرکانس های جانبی با دامنه mU m 0/2 بسته به ضریب مدولاسیون است. دستگاه خودپرداز < 1، دامنه آنها بیش از نیمی از دامنه هارمونیک حامل نیست. مراحل اولیه نوسانات اجزای طیفی جانبی متفاوت است فاز اولیهبر اساس اندازه روی انجیر 2.13 نمودارهای AFS و FFS یک نوسان مدوله شده با دامنه تک تن را نشان می دهد.

برنج. 2.13. طیف یک نوسان مدوله شده با دامنه تک تن

از تجزیه و تحلیل طیف نتیجه می شود که ASF نسبت به فرکانس زوج است و FSF نسبت به نقطه با مختصات فرد است ( , ).

به شرط اینکه تمام اجزای طیف فرکانس بالایی داشته باشند، بنابراین، چنین سیگنالی می تواند به طور موثر با استفاده از EMW منتقل شود.

پارامترهای انرژی یک سیگنال AM تک صدایی را در نظر بگیرید. توان متوسط ​​در طول دوره سیگنال حامل، تخصیص یافته به مقاومت واحد،

در صورت عدم مدولاسیون، این توان برابر است با

و در طول مدولاسیون از آن متفاوت است

.

اگر m=100% باشد، و Pmin = 0. میانگین توان سیگنال در طول دوره مدولاسیون، مجموع توان های مولفه های طیفی خواهد بود.

در مورد m=100% R cf = 1.5 R 0 .

بیایید به بررسی ادامه دهیم مورد کلیبه به اصطلاح سیگنال AM چند تنی. سیگنال تعدیل کننده، یعنی سیگنال پیام، طیفی به شکل (1.22) دارد.

.

پاکت دامنه به شکل زیر است:

که در آن حداکثر افزایش در دامنه n ام هارمونیک سیگنال مدوله است.

عبارت سیگنال AM چند تنی به شکل زیر خواهد بود:

(2.23)

ضریب مدولاسیون nامین هارمونیک سیگنال تعدیل کننده کجاست. با اعمال تبدیل های مثلثاتی مشابه، همانطور که برای مدولاسیون دامنه تک تن انجام شد، به دست می آوریم

(2.24)

بیان (2.24) طیف سیگنال مدوله شده با دامنه را نشان می دهد. در مورد نوسان با فرکانس، دو ردیف از اجزا با فرکانس سمت بالا و پایین وجود دارد. این اجزا به اصطلاح نوارهای جانبی بالایی و پایینی طیف را تشکیل می دهند.

انتقال کل طیف سیگنال AM از طریق کانال اطلاعات غیرممکن است دلایل زیر. اول، ایجاد یک مدار خطی ایده آل در محدوده فرکانس غیرممکن است، به بخش 1.4 مراجعه کنید. دوم، با افزایش پهنای باند مدار خطینسبت قدرت سیگنال به توان نویز ممکن است کاهش یابد (به بخش 1.5 مراجعه کنید). ثالثاً، پهنای باند، در صورت امکان، باید حداقل باشد، به طوری که در یک معین محدوده فرکانستا آنجایی که ممکن است پیوندهای رادیویی (کانال های رادیویی) که روی یکدیگر تأثیر نمی گذارند، یعنی با یکدیگر تداخل ندارند، کار می کند. بنابراین، طیف سیگنال به دورترین فرکانس از فرکانس سیگنال حامل محدود می شود. روی انجیر 2.14 طیف دامنه کاهش یافته سیگنال AM. عرض طیف تعیین می شود حداکثر فرکانسدر طیف سیگنال تعدیل کننده و 2 است. مقادیر تقریبی عرض طیف برای برخی از سیگنال های AM در جدول ارائه شده است. 1.1.