Modulimi është një proces transformimi i një ose më shumë karakteristikave të luhatjes moduluese të frekuencës së lartë kur ekspozohet ndaj një sinjali kontrolli me frekuencë të ulët. Si rezultat, spektri i sinjalit të kontrollit zhvendoset në rajonin e frekuencës së lartë, ku transmetimi i frekuencave të larta është më efikas.

Modulimi kryhet me qëllim të transmetimit të informacionit me anë të. Të dhënat e transmetuara përmbahen në sinjalin e kontrollit. Dhe funksioni i bartësit kryhet nga një dridhje me frekuencë të lartë, e quajtur bartës. Në rolin e lëkundjeve bartëse mund të përdoren lëkundje të formave të ndryshme: sharrë, drejtkëndëshe etj., por zakonisht përdoren ato sinusoidale harmonike. Bazuar në atë lloj karakteristike të ndryshimeve të lëkundjes sinusoidale, dallohen disa lloje të modulimit:

Modulimi i amplitudës

Sinjalet moduluese dhe referuese transmetohen në hyrjen e pajisjes moduluese, si rezultat, në dalje kemi një sinjal të moduluar. Kushti për konvertim të saktë konsiderohet të jetë dyfishi i frekuencës së bartës në krahasim me vlerën maksimale të sinjalit të brezit bazë. Ky lloj modulimi është mjaft i thjeshtë në ekzekutim, por ka një imunitet të ulët ndaj zhurmës.

Imuniteti lind për shkak të gjerësisë së brezit të ngushtë të sinjalit të moduluar. Përdoret kryesisht në intervalet e frekuencës së mesme dhe të ulët të spektrit elektromagnetik.

Modulimi i frekuencës

Si rezultat i këtij lloji të modulimit, sinjali modulon frekuencën e sinjalit të referencës në vend të fuqisë. Prandaj, nëse madhësia e sinjalit rritet, atëherë, në përputhje me rrethanat, frekuenca rritet. Për shkak të faktit se gjerësia e brezit të sinjalit të marrë është shumë më e gjerë se vlera origjinale e sinjalit.

Një modulim i tillë karakterizohet nga imuniteti i lartë i zhurmës, megjithatë, për aplikimin e tij, është e nevojshme të përdoret diapazoni i frekuencës së lartë.

Modulimi i fazës

Gjatë këtij lloji të modulimit, sinjali i brezit bazë përdor fazën e sinjalit të referencës. Me këtë lloj modulimi, sinjali që rezulton ka një spektër mjaft të gjerë, sepse faza rrotullohet 180 gradë.

Modulimi i fazës përdoret në mënyrë aktive për të formuar komunikim imun ndaj zhurmës në rangun e mikrovalëve.

Si sinjal bartës mund të përdoren funksionet e vazhdueshme, zhurmat, një sekuencë pulsesh etj.. Kështu, në modulimin e pulsit, një sekuencë pulsesh të ngushta përdoret si sinjal bartës dhe një sinjal diskret ose analog vepron si sinjal modulues. Meqenëse treni i pulsit karakterizohet nga 4 karakteristika, dallohen 4 lloje të modulimit:

- frekuencë-puls;

- gjerësia e pulsit;

- amplitudë-puls;

- pulsi fazor.

Teknika të modulimit të vazhdueshëm.

Metodat e konvertimit të sinjalit.

Sinjalet elektrike që do të transmetohen në sistemet e telemekanikës, në shumicën e rasteve, shtrihen në pjesën me frekuencë të ulët të spektrit (në rangun nga zero në disa dhjetëra herc). Transmetimi i drejtpërdrejtë i këtyre sinjaleve ndërmjet CP dhe CP përdoret ndonjëherë në të ashtuquajturat sistemet e intensitetit, por diapazoni i veprimit të sistemeve të tilla është i kufizuar dhe rrallë i kalon disa dhjetëra metra, pasi sinjalet me frekuencë të ulët janë më të ndjeshëm ndaj ndërhyrjeve kur ato transmetohen në distanca të gjata. Meqenëse gjerësia e brezit të linjave ajrore të komunikimit zakonisht fillon nga 0,5 kHz, për të përputhur sinjalin me frekuencë të ulët me linjën e komunikimit me frekuencë të lartë, spektri i sinjalit të transmetuar transferohet në rajonin me frekuencë të lartë.

Për këtë, sinjali i frekuencës së ulët sillet në korrespondencë një me një me një nga parametrat e lëkundjes me frekuencë të lartë, i quajtur bartëse. Një transformim i tillë i spektrit quhet modulimi, dhe pajisja që kryen modulimin - modulator Ekzistojnë metoda të modulimit të vazhdueshëm, impuls dhe dixhital.

Teknika të modulimit të vazhdueshëm.

Teknikat e modulimit CW përdorin një formë vale harmonike të vazhdueshme të krijuar nga një gjenerator me frekuencë të lartë si bartës. Në varësi të cilës parametër të lëkundjes së bartësit ndryshon në përputhje me ndryshimin e sinjalit me frekuencë të ulët, dallohen modulimi i amplitudës (AM), modulimi i frekuencës (FM) dhe modulimi i fazës (PM).

Merrni parasysh amplituda modulimi (fig.14.1). Le të ketë një sinjal hyrës modulues (shih Fig. 14.1, a) dhe një lëkundje harmonike bartëse (shih Fig. 14.1, a), dhe frekuenca e bartësit është shumë më e lartë se frekuenca e sinjalit të hyrjes, dhe fazat fillestare dhe supozohet se janë zero. Si rezultat i modulimit, amplituda e formës valore bartëse lidhet me sinjalin modulues si më poshtë:

ku është amplituda e sinjalit bartës; X- amplituda e sinjalit të hyrjes; - faktori i modulimit.

Atëherë shprehja për sinjalin e moduluar do të ketë formën

Duke zgjeruar kllapat, me teoremën e prodhimit të kosinusit marrim

ato. sinjali i moduluar përbëhet nga tre komponentë me frekuenca, dhe, përkatësisht, me amplituda dhe. Prandaj, gjerësia e brezit të linjës së komunikimit duhet të jetë së paku 2 për një sinjal të tillë.

Oriz. 14.1. Modulimi i amplitudës: a- sinjali hyrës; b- sinjal i moduluar; v- zbulimi

sinjal koherent; G- bllok diagrami i konvertimit të sinjalit.

Nëse sinjali i hyrjes është periodik me frekuencë, por ka formë komplekse, atëherë sipas transformimit Furier mund të paraqitet si një shumë e komponentëve harmonikë me frekuenca etj. Prandaj, komponentët me frekuenca do të shfaqen në spektrin e sinjalit të moduluar etj. Me sinjale hyrëse pulsuese dhe jo periodike, kjo seri rezulton e pafundme, por fuqia e komponentëve më të lartë harmonikë është shumë e vogël, dhe në praktikë spektri i sinjalit të moduluar mund të konsiderohet i kufizuar.

Kështu, pavarësisht nga forma e sinjalit, si rezultat i modulimit, spektri i tij transferohet nga rajoni me frekuencë të ulët në rajonin me frekuencë të lartë: nga frekuenca në frekuencë. Frekuenca e lëkundjes me frekuencë të lartë zgjidhet në varësi të llojit dhe gjerësisë së brezit të linjës së komunikimit. Në vetvete, dridhja e moduluar nuk mbart informacion, prandaj, kur merret, konvertohet në mënyrë të kundërt, duke theksuar sinjalin origjinal me frekuencë të ulët. Ky transformim quhet demodulimi, dhe pajisjen përkatëse demodulator.

Për të demoduluar lëkundjet AM, sinjali kalon përmes një detektor amplitudë, i cili përdoret si një ndreqës me një ose dy valë. Si rezultat, merret një sinjal i demoduluar, forma e të cilit (për një ndreqës me valë të plotë) tregohet në Fig. 14.1, v. Ky sinjal përmban një komponent fillestar me një frekuencë, për të cilin përdoret një filtër me kalim të ulët (LPF) me një përgjigje të frekuencës përkatëse.

Një disavantazh i rëndësishëm i metodës së modulimit të amplitudës është imuniteti i ulët i zhurmës. Kjo ndodh sepse një sinjal interference me një frekuencë që është gjithmonë i pranishëm në linjën e komunikimit, kur i shtohet sinjalit të dobishëm, ndryshon, para së gjithash, amplituda e tij. Dhe meqenëse amplituda e lëkundjes AM është një parametër informues, pas demodulimit sinjali i zgjedhur (shih Fig. 14.1, G) ndryshon dukshëm nga sinjali i transmetuar.

Pyetje kontrolli për leksionin 6

6-1. Si ndahen sistemet e transmetimit të të dhënave në varësi të mjetit të përhapjes së sinjalit të përdorur në to?

6-2. Çfarë përdoret si një mjet transmetimi i vazhdueshëm?

6-3. Çfarë përdoret si një mjet transmetimi i hapur?

6-4. Rendisni llojet e linjave të komunikimit me tela?

6-5. Çfarë e shkakton interferencën shumëfishuese?

6-6- Cili është shkaku i zhurmës së brendshme aditiv?

6-7. Cili është shkaku i ndërhyrjes së jashtme të aditivëve?

6-8. Rendisni llojet kryesore të zhurmës shtesë të jashtme?

6-9. Cili është shkaku i emetimeve galvanike?

6-10. Cili është shkaku i marrjes kapacitore?

6-11. Çfarë e shkakton kapjen magnetike?

6-12. Cili është shkaku i interferencës elektromagnetike?

6-13. Çfarë përdoret si tela e dytë në një linjë të çekuilibruar me një skaj?

6-14. Pse një linjë me një tela quhet e pabalancuar?

6-15. Vizatoni qarkun ekuivalent të një vije të çekuilibruar me një skaj?

6-16- Pse ka ndërhyrje të përgjithshme në një linjë të çekuilibruar me një fund?

6-17. Cilat janë përbërësit e një ndërhyrjeje me pamje normale?

6-18. Për çfarë përdoret teli i dytë i sinjalit në rastin më të thjeshtë?

6-19. Pse instalimi i një teli të dytë të sinjalit redukton ndjeshëm marrjen magnetike?

6-20. Në çfarë kushtesh instalimi i një teli të dytë sinjalizues e zbut kapjen galvanike?

6-21. Si mund të siguroni kushte simetrike për transmetimin e sinjalit në të dy telat e një linje me dy tela?

6-22. Pse përdredhja e telave praktikisht eliminon komponentin magnetik të ndërhyrjes?

6-23. Çfarë mjeti përdoret për të reduktuar marrjen e kapacitit?

6-24. Përshkruani ndërtimin e kabllit koaksial.

6-25. Cilat janë avantazhet e kabllit koaksial mbi kabllon e balancuar?

6-26- Çfarë siguron gjerësinë e gjerë të brezit të kabllove koaksiale?

6-27. Si shpërndahet rryma e funksionimit në telat e jashtëm dhe të brendshëm të kabllit koaksial, në varësi të frekuencës së rrymës së funksionimit?

6-28. Si shpërndahet rryma ndikuese në telat e jashtëm dhe të brendshëm të kabllit koaksial në varësi të frekuencës së rrymës ndikuese?

6-29. Si ndikon madhësia e hapit të telave të përdredhur në çift të përdredhur në dobësimin e interferencës?

6-30. Listoni elementet kryesore të shtegut linear FOCL.

6-31. Çfarë është një fibër optike?

6-32. Si bëhet transferimi i drejtuar i energjisë në fibër?

6-33. Çfarë e përcakton natyrën e transmetimit të rrezatimit optik përmes fibrës?

6-34. Cilat dukuri optike shoqërohen nga përhapja e dritës përgjatë një fibre?

6-35. Çfarë përdoret si burime drite dhe marrës në FOCL?

6-36- Cilat janë avantazhet kryesore të SPT duke përdorur FOCL?

6-37. Cilat janë lidhjet e mikrovalës me vijën e shikimit?

6-38. Si ndryshojnë RRL-të troposferike nga RRL-të e vijës së shikimit?

6-39. Si ndryshojnë RRL-të satelitore nga RRL-të troposferike?

6-40. Si ndryshon përsëritësi satelitor nga përsëritësit e përdorur në lidhjet konvencionale të transmetimit të radios?

Leksioni 7. Teknika të modulimit dhe manipulimit të vazhdueshëm

Gjatë transmetimit të informacionit përmes një kanali të vazhdueshëm, përdoret një proces i caktuar fizik, i quajtur bartës ose bartës.

Modeli matematikor i bartësit mund të jetë një funksion i kohës l (t, A, B, ...) e cila varet edhe nga parametrat A, B,….

Disa parametra të funksionit fiksohen në kushtet e dhëna të transferimit dhe më pas mund të luajnë rolin e identifikimit të parametrave, d.m.th. ato mund të përdoren për të përcaktuar përkatësinë e një sinjali të caktuar në një klasë të caktuar sinjalesh.

Parametrat e tjerë ndikohen nga transmetuesi. Ky efekt mbi to quhet modulim, dhe këta parametra luajnë rolin e parametrave informues.

Në rastin e përgjithshëm, modulimi është një hartë e grupit të vlerave të mundshme të sinjalit hyrës në grupin e vlerave të parametrit informues të transportuesit. Pajisja e modulimit quhet modulator. Zbatimi i sinjalit të hyrjes vepron në një hyrje të modulatorit x (t), nga ana tjetër - një bartës sinjali l (t, A)... Modulatori gjeneron një sinjal dalës l (t, A), parametri informativ i të cilit ndryshon me kalimin e kohës në përputhje me sinjalin e transmetuar. Në një kuptim më të ngushtë, modulimi i referohet efektit mbi bartësin, i shprehur në shumëzimin e informativit, d.m.th. parametër i moduluar nga një faktor , ku h (t)- funksion modulues që korrespondon me zbatimin x (t) sinjali hyrës, i përcaktuar në mënyrë që ½ orë (t) ½ 1 £, a M- faktori i modulimit.

Qëllimi kryesor i modulimit është transferimi i spektrit të sinjalit në një fushë të caktuar frekuence për të mundësuar transmetimin e tij përmes kanalit dhe për të rritur imunitetin e zhurmës së transmetimit.

Në varësi të llojit të bartësit të përdorur për modulim, dallohen llojet e modulimit të vazhdueshëm dhe impuls. Me modulim të vazhdueshëm, një formë valore harmonike përdoret si bartës. Modulimi i pulsit përdor një sekuencë periodike pulsesh drejtkëndëshe si bartës.

Konsideroni parimet bazë të metodave të modulimit të vazhdueshëm, kur një tension harmonik përdoret si bartës ose bartës ose tension i moduluar, ku është amplituda e tensionit, është frekuenca e bartësit, është faza fillestare (Fig. 2.7).

LikBez> Komunikimi me radio

Përvoja e parë e transmetimit të fjalës dhe muzikës me radio duke përdorur metodën e modulimit të amplitudës u bë në vitin 1906 nga inxhinieri amerikan R. Fessenden. Frekuenca bartëse prej 50 kHz e transmetuesit të radios u krijua nga një gjenerator makine (alternatori); për modulimin e tij, një mikrofon karboni u ndez midis gjeneratorit dhe antenës, duke ndryshuar dobësimin e sinjalit në qark. Që nga viti 1920, gjeneratorët e tubave vakum janë përdorur në vend të alternatorëve. Në gjysmën e dytë të viteve 1930, me zhvillimin e valëve ultra të shkurtra, modulimi i amplitudës gradualisht filloi të zëvendësohej nga transmetimi radiofonik dhe komunikimi radio në modulimin e frekuencës VHF. Që nga mesi i shekullit të 20-të, modulimi me brez të vetëm anësor (SSB) është futur në shërbimin dhe komunikimet radio amatore në të gjitha frekuencat, gjë që ka një sërë avantazhesh të rëndësishme ndaj AM.

U ngrit çështja e transferimit në SSB dhe transmetimin e radios, por kjo do të kërkonte zëvendësimin e të gjithë marrësve të transmetimit me ato më komplekse dhe më të shtrenjta, prandaj nuk u krye. Në fund të shekullit të 20-të, kalimi në transmetimin dixhital filloi të përdorte sinjale me çelës me zhvendosje amplitude Modulimi (nga latinishtja modulim-dimensionalitet, dimensionalitet) është një ndryshim në kohë sipas një ligji të caktuar parametrash që karakterizojnë çdo proces fizik të palëvizshëm. Parametri i lëkundjes (amplituda, frekuenca, faza) i ndryshuar gjatë modulimit përcakton emrin e modulimit. Prandaj, amplituda, frekuenca, faza. Modulimi i përzier është gjithashtu i mundur, për shembull, amplituda-faza. Sinjali i moduluar është rezultat i mbivendosjes së lëkundjes së sinjalit modulues me lëkundjen e frekuencës bartëse.

Në shumë raste, sinjali modulues është në formën e një impulsi, dhe rezultanti është një shpërthim i pulseve me frekuencë të lartë. Në sistemet e komunikimit me shumë kanale, një sekuencë e pulseve radio përdoret si bartës i informacionit. Kjo sekuencë përcaktohet nga katër parametra: amplituda, frekuenca, kohëzgjatja (gjerësia) dhe faza. Prandaj, disa opsione për modulimin e pulsit janë të mundshme. Përkatësisht: impuls-amplitudë, impuls-fazë, impuls-frekuencë, gjerësi pulsi, modulim i kodit të pulsit. Llojet e modulimit të pulsit dallohen nga imuniteti i rritur i zhurmës në krahasim me modulimin e një sinjali harmonik të vazhdueshëm.

Për sa i përket gamës së veprimit, modulimi AM humbet në FM, siç mund të shihet nga figura, amplituda e sinjalit në disa pika të kohës me AM është më e vogël se sa me FM, pra diapazoni më i shkurtër. Për të transmetuar frekuencën bartëse të një sinjali radio konvencional nga AM, përdoret një pjesë e fuqisë së pajisjes transmetuese (rreth 50%). Mënyra e daljes që lejon të rritet diapazoni i komunikimit në AM është kalimi në modulim me një brez anësor, i cili bën të mundur përdorimin e të gjithë fuqisë së pajisjes transmetuese për të transmetuar vetëm sinjalin e dobishëm. Ka lloje të tjera modulimesh, por ato janë më pak të zakonshme ose kanë vlerë praktike.

Modulimi i sinjalit është procesi i ndryshimit të një sinjali në përputhje me formën e një tjetri.
Modulimi kryhet për të transmetuar të dhëna duke përdorur rrezatim elektromagnetik. Në mënyrë tipike, një sinjal sinusoidal (bartës) modifikohet. Të dallojë:
- modulimi i amplitudës;
- modulimi i frekuencës;

Modulimi është procesi me të cilin një valë me frekuencë të lartë përdoret për të bartur një valë me frekuencë të ulët.

Modulimi i amplitudës
Në sistemet e modulimit të amplitudës (AM), vala moduluese ndryshon amplituda e valës bartëse të frekuencës së lartë. Analiza e frekuencave të daljes tregon praninë jo vetëm të frekuencave hyrëse Fc dhe Fm, por edhe shumën dhe diferencën e tyre: Fc + Fm dhe Fc - Fm. Nëse vala e brezit bazë është komplekse, siç është një sinjal i të folurit që përbëhet nga frekuenca të shumta, atëherë shumat dhe diferencat e frekuencave të ndryshme do të zënë dy breza, një nën dhe një mbi frekuencën bartëse. Ata quhen anën e sipërme dhe të poshtme. Brezi i sipërm është një kopje e sinjalit origjinal të folur, i zhvendosur vetëm nga frekuenca Fc. Brezi i poshtëm është një kopje e përmbysur e sinjalit origjinal, d.m.th. trefishi në origjinal është basi në pjesën e poshtme. Anësor i poshtëm është një imazh pasqyrë i anës së sipërme në lidhje me frekuencën bartës Fc. Një sistem AM që transmeton të dyja palët dhe bartësin njihet si double sidebaud (DSB). Transportuesi nuk mbart asnjë informacion të dobishëm dhe mund të hiqet, por me ose pa transportues, gjerësia e brezit të sinjalit DSB është dyfishi i gjerësisë së brezit të sinjalit origjinal. Për të ngushtuar shiritin, është e mundur të zhvendosni jo vetëm transportuesin, por edhe një nga ato anësore, pasi ato mbajnë të njëjtin informacion. Ky lloj operimi njihet si Single SideBand Suppressed Carrier (SSB-SC).
Demodulimi i sinjalit AM arrihet duke përzier sinjalin e moduluar me një bartës të së njëjtës frekuencë si në modulator. Sinjali origjinal më pas merret si një frekuencë (ose gjerësi brezi) e veçantë dhe mund të filtrohet nga sinjalet e tjera. Kur përdorni SSB-SC, bartësi i demodulimit gjenerohet në nivel lokal dhe mund të mos përputhet në asnjë mënyrë me frekuencën e bartësit në modulator. Dallimi i vogël midis dy frekuencave është arsyeja e mospërputhjes së frekuencës që është e natyrshme në qarqet telefonike.

Modulimi i amplitudës duke përdorur sinjale dixhitale
Një rast i veçantë i modulimit të amplitudës është kur niveli më i ulët i dy niveleve të amplitudës sillet në zero, atëherë procesi i modulimit konsiston në ndezjen dhe fikjen e bartësit. Megjithatë, rritjet e energjisë së transmetuar e bëjnë këtë teknikë të papërshtatshme për transmetimin e të dhënave përmes rrjeteve të komunikimit.

Llojet e modulimit: FM, AM, SSB
Çfarë lejohet, si ndikon lloji i modulimit në diapazonin e komunikimit.
Karakteristikat e punës me SSB.
Në Rusi, lejohet përdorimi i modulimit të frekuencës (FM), amplitudës (AM) dhe një brezi të vetëm (SSB) në brezin C-Bi. Cili është modulimi më i mirë për komunikim?

Para së gjithash, modulimi juaj duhet të përputhet me modulimin e korrespondentit tuaj. Shumica dërrmuese e përdoruesve rusë CBC përdorin FM. Ai siguron cilësinë më të mirë të zërit nëse sinjali nga korrespondenti është mjaft i fortë. Përdorimi i FM ju lejon të shtypni shumicën e llojeve të zhurmave, të cilat kanë natyrë amplitude. Disavantazhi i FM është niveli i lartë i zhurmës së detektorit në mungesë të një sinjali, i cili kërkon një vendosje të saktë të pragut të shtypësit të zhurmës.

AM përdoret për komunikime në distanca të mesme dhe të gjata kur sinjali i korrespondentit është shumë i dobët për të përfituar nga FM. Gama maksimale e komunikimit kur përdorni AM dhe FM është praktikisht e njëjtë.

Radio me një brez anësor ka avantazhe kaq të mëdha ndaj AM dhe FM saqë i ka zëvendësuar plotësisht ato në komunikimet radio profesionale dhe amatore. SSB u shfaq në grupet amatore në vitet pesëdhjetë. Në vitin 195b, kishte vetëm disa dhjetëra stacione radio amatore SSB në botë, në 1961 numri i tyre tashmë tejkaloi 20 mijë. Operatori i parë sovjetik i valëve të shkurtra që filloi të punonte në SSB ishte Georgy Rumyantsev (UA1DZ), një nga radio amatorët më të vjetër rusë L. Labutin (UA3CR), i cili filloi të punonte në SSB në 1958, bëri shumë për të popullarizuar punën në SSB.

Në CB, modulimi SSB erdhi shumë më vonë: jashtë vendit - në vitet '90, në Rusi - vetëm në vitet e fundit.

Arsyeja kryesore për përdorimin e ulët të SSB në brezin CB është çmimi më i lartë i marrësve SSB, i cili tejkalon çmimet e stacioneve AM / FM me 3-5 herë, arsyeja e dytë janë veçoritë e funksionimit SSB, të cilat kërkojnë operator më të lartë. kualifikimet.

Kur merrni një stacion me modulim SSB, duhet të përdorni çelësin e rregullimit të imët të frekuencës për të arritur kuptueshmërinë dhe natyralitetin më të mirë të zërit të korrespondentit. Kjo është ajo që pengoi përdorimin e gjerë të SSB në radiot e makinave, rregullimi manual i të cilit nuk duhet të shpërqendrojë shoferin gjatë drejtimit. Sidoqoftë, kohët e fundit janë shfaqur në treg stacione mjaft të mira makinash SSB, por çmimi është vetëm 1.5-2 herë më i shtrenjtë se stacionet AM, FM, të cilat kanë stabilitet frekuence, gjë që është mjaft e mjaftueshme për të punuar në SSB kur një makinë është në lëvizje. .

Duhet të kihet parasysh se edhe me akordim të imët, tingulli i zërit të korrespondentit gjatë punës në SSB mbetet ende i panatyrshëm, me një timbër specifik "të sintetizuar", i cili, megjithatë, nuk ndërhyn në marrjen e informacionit.

Avantazhi kryesor i SSB në krahasim me AM dhe FM është fitimi në fuqinë e sinjalit të rrezatuar të dobishëm, i cili është 9 dB, ose 8 herë. Sipas rregullave të miratuara në Rusi, fuqia bartëse e stacionit radio C-Bi me lloje të modulimit AM dhe FM dhe fuqia maksimale me modulimin SSB nuk duhet të kalojë 10 W. Nga vjen çmimi?

Me modulimin SSB, bartësi dhe një nga brezat anësor nuk emetohen, gjë që lejon që e gjithë fuqia e lejuar të emetohet si një brez anësor. Fuqia që mbart informacione të dobishme të të folurit me AM dhe FM është në rastin më të mirë 1,25 W, dhe me SSB - të gjitha 10 W. Kështu, kur merrni një sinjal SSB nga një transmetues me një fuqi maksimale prej 10 W, dëgjueshmëria do të jetë e njëjtë si kur merrni një transmetues AM me fuqi 80 W!

Sidoqoftë, përfitimet e SSB nuk kufizohen vetëm në këtë. Stacionet AM dhe FM lëshojnë vazhdimisht energji nga operatori, pavarësisht nëse flisni tinguj para mikrofonit apo jeni të heshtur. Stacionet SSB nuk transmetojnë asnjë fuqi ndërmjet fjalëve. Përveç kursimit të energjisë dhe lehtësimit të mënyrës së fazës së daljes së transmetuesit, kjo ofron avantazhe shtesë kur punoni në një kanal të mbingarkuar nga stacionet. Kur përdorni modulimet AM ose FM, përfshirja e një stacioni më të fuqishëm "dërrmon" plotësisht atë më të dobëtin, duke e bërë të pamundur marrjen; kur përdorni SSB, në pauzat midis fjalëve të një stacioni të fuqishëm, stacioni i dobët vazhdon të dëgjohet. Arrin jo vetëm të ndjekë stacionin, por edhe të kapë kuptimin e mesazhit. Në praktikë, në raste të tilla, është e mundur të bihet dakord për kalimin në një frekuencë tjetër. Nëse niveli i sinjalit të stacioneve ndërhyrëse nuk e kalon shumë nivelin e atij të marrë dhe frekuencat e të gjitha stacioneve përkojnë saktësisht, do të kuptoni shumicën e informacionit të stacionit të dëshiruar, ashtu siç e kuptoni bashkëbiseduesin kur flisni me të folur. njerëzit. Në praktikë, frekuencat e stacioneve ndërhyrëse ndryshojnë gjithmonë nga ajo e marrë, prandaj, për shkak të shkeljes së marrëdhënieve midis përbërësve të frekuencës së spektrit, fjalimi i korrespondentëve të stacioneve ndërhyrëse bëhet i palexueshëm dhe është shumë më e lehtë të përqendroni të gjithë vëmendjen në fjalimin e kuptueshëm të korrespondentit tuaj. Kjo është e vërtetë, natyrisht, vetëm në rast të ndërhyrjeve nga stacionet e tjera SSB. Nëse stacioni ndërhyrës përdor AM ose FM, nuk ka asnjë avantazh për SSB.

Është për këtë arsye që përdoruesit e brezit C-Bi, në të cilin nuk ka ndarje të frekuencave për të punuar me lloje të ndryshme të modulimit, bien dakord ndërmjet tyre se cilat kanale mund të përdoren vetëm SSB. Kështu që përdoruesit CB në Evropë ranë dakord të përdorin në mënyrë preferenciale brezin D për SSB, duke lënë brezin C për AM dhe FM.

Të gjitha avantazhet e renditura të modulimit SSB lejojnë, duke qenë të gjitha gjërat e tjera të barabarta, të merrni një interval komunikimi 50-75% më të gjatë se sa me AM ose FM.

6. Llojet e modulimit. Hyrje në specialitet

6. Llojet e modulimit

Parimet e transmetimit të sinjalit telekomunikues

Transferimi i një sinjali nga një pikë e hapësirës në tjetrën kryhet nga një sistem telekomunikacioni. Një sinjal elektrik është në thelb një formë e paraqitjes së një mesazhi për transmetim nga një sistem telekomunikacioni.

Burimi i mesazhit (Fig. 6.1) gjeneron një mesazh a (t), i cili, duke përdorur pajisje speciale, shndërrohet në një sinjal elektrik s (t). Gjatë transmetimit të të folurit, një transformim i tillë kryhet nga një mikrofon, kur transmetohet një imazh - një tub me rreze katodë, kur transmetohet një telegram - pjesa transmetuese e një aparati telegrafik.

Për të transmetuar një sinjal në një sistem telekomunikacioni, duhet të përdorni një lloj transportuesi. Si bartës, është e natyrshme të përdoren ato objekte materiale që priren të lëvizin në hapësirë, për shembull, një fushë elektromagnetike në tela (komunikim me tela), në një hapësirë ​​të hapur (komunikim radio), një rreze drite (komunikim optik). Në fig. 6.2 tregon përdorimin e një shkalle frekuencash dhe valësh të llojeve të ndryshme për lloje të ndryshme komunikimi.

Kështu, në pikën e transmetimit (Fig. 6.1), sinjali primar s (t) duhet të shndërrohet në një sinjal v (t), i përshtatshëm për transmetimin e tij mbi mediumin përkatës të përhapjes. Transformimi i anasjelltë kryhet në pikën marrëse. Në disa raste (për shembull, kur mediumi i përhapjes është një palë tela fizike, si në komunikimet telefonike të qytetit), konvertimi i sinjalit të specifikuar mund të mungojë.

Sinjali i dorëzuar në pikën e marrjes duhet të shndërrohet përsëri në mesazh (për shembull, duke përdorur një telefon ose altoparlant gjatë transmetimit të të folurit, një tub me rreze katodike kur transmeton një imazh, një pjesë marrëse të një aparati telegrafik kur transmeton një telegram) dhe pastaj i transmetohet marrësit.

Transmetimi i informacionit shoqërohet gjithmonë me efektin e pashmangshëm të ndërhyrjes dhe shtrembërimit. Kjo çon në faktin se sinjali në dalje të sistemit të telekomunikacionit dhe mesazhi i marrë mund të ndryshojnë në një farë mase nga sinjali në hyrje s (t) dhe mesazhi i transmetuar a (t). Shkalla e korrespondencës së mesazhit të marrë me atë të transmetuar quhet besnikëri e transferimit të informacionit.

Për mesazhe të ndryshme, cilësia e transmetimit të tyre vlerësohet ndryshe. Mesazhi telefonik i marrë duhet të jetë mjaft i lexueshëm, abonenti duhet të jetë i dallueshëm. Për një mesazh televiziv, ekziston një standard (një tabelë e njohur mirë për të gjithë shikuesit në ekranin e TV), sipas të cilit vlerësohet cilësia e imazhit të marrë.

Një vlerësim sasior i besnikërisë së transmetimit të mesazheve diskrete është raporti i numrit të elementeve të mesazhit të pranuar gabimisht me numrin e elementeve të transmetuara - shkalla e gabimit (ose shkalla e gabimit).

Modulimi i amplitudës

Zakonisht, një dridhje harmonike me frekuencë të lartë - një dridhje bartëse - përdoret si bartës. Procesi i konvertimit të sinjalit primar konsiston në ndryshimin e një ose më shumë parametrave të valës bartëse sipas ligjit të ndryshimit të sinjalit primar (d.m.th., në pajisjen e valës bartëse me karakteristikat e sinjalit primar) dhe quhet modulim.

Le të shkruajmë dridhjen harmonike të zgjedhur si bartës në formën e mëposhtme:

Ky lëkundje karakterizohet plotësisht nga tre parametra: amplituda V, frekuenca w dhe faza fillestare j. Modulimi mund të kryhet duke ndryshuar ndonjë nga tre parametrat sipas ligjit të sinjalit të transmetuar.

Ndryshimi kohor i amplitudës së valës bartëse është proporcional me sinjalin primar s (t), d.m.th. V (t) = V + kAM s (t), ku kAM është koeficienti i proporcionalitetit, quhet modulim amplitudë (AM).

Vala bartëse me amplitudë të moduluar sipas ligjit të sinjalit primar është: v (t) = V (t) cos (wt + j). Nëse i njëjti lëkundje harmonike (por me një frekuencë më të ulët W) s (t) = ScosWt përdoret si sinjal primar, atëherë lëkundja e moduluar do të shkruhet si (për thjeshtësi, merret j = 0): v (t) = (V + kAMScosWt) coswt.

Le të nxjerrim V nga kllapat dhe të shënojmë DV = kAMS dhe MAM = = DV / V. Pastaj

Parametri MAM = DV / V quhet thellësia e modulimit të amplitudës. Në MAM = 0, nuk ka modulim dhe v (t) = v0 (t), d.m.th. marrim dridhjen e pamoduluar të bartësit (2.1). Në mënyrë tipike, amplituda e bartësit zgjidhet të jetë më e madhe se amplituda e sinjalit primar, kështu që MAM 1.

Në fig. 6.3 tregon formën e sinjalit të transmetuar (a), format valore bartëse përpara modulimit (b) dhe formën valore bartëse të moduluar me amplitudë (c).

Duke shumëzuar në (6.2), marrim se luhatja e moduluar nga amplituda

përbëhet nga shuma e tre komponentëve harmonikë me frekuenca w, w + W dhe w - W dhe amplituda V, MAMV / 2 dhe MAMV / 2, përkatësisht. Kështu, spektri i dridhjes së moduluar nga amplituda (ose vibrimi AM) përbëhet nga frekuenca e dridhjes së bartësit dhe dy frekuenca anësore, simetrike në lidhje me bartësin, me të njëjtat amplituda (Fig. 6.4, b). Spektri i sinjalit primar s (t) është paraqitur në Fig. 6.4, a.

Nëse sinjali primar është kompleks dhe spektri i tij është i kufizuar nga frekuencat dhe (Fig. 6.4, c), atëherë spektri i dridhjes AM do të përbëhet nga një valë bartëse dhe dy breza anësore, simetrike në lidhje me bartësin (Fig. 6.4 , d).

Analiza e raporteve të energjisë tregon se fuqia kryesore e lëkundjes AM përmbahet në lëkundjen e bartësit, e cila nuk përmban informacion të dobishëm. Shirit anësor të poshtëm dhe të sipërm mbajnë të njëjtin informacion dhe kanë fuqi më të ulët.

Modulimi i këndit

Është e mundur të ndryshohet në kohë proporcionalisht me sinjalin primar s (t) jo amplituda, por frekuenca e lëkundjes së bartësit:

ku është koeficienti i proporcionalitetit; vlera quhet devijimi i frekuencës (në fakt, ky është devijimi maksimal i frekuencës së sinjalit të moduluar nga frekuenca e valës bartëse).

Ky lloj modulimi quhet modulim i frekuencës. Në fig. 6.5 tregon ndryshimin e frekuencës së lëkundjes së bartësit me modulimin e frekuencës.

Kur ndryshojmë fazën e lëkundjes së bartësit, marrim modulimin e fazës

ku është koeficienti i proporcionalitetit; Është indeksi i modulimit të fazës.

Ekziston një marrëdhënie e ngushtë midis modulimit të frekuencës dhe fazës. Ne përfaqësojmë dridhjen e bartësit në formë

ku j është faza fillestare e lëkundjes dhe Y (t) është faza totale e tij. Ekziston një lidhje midis fazës Y (t) dhe frekuencës w:

. (6.6)

Zëvendësoni në (6.6) shprehjen (6.3) për w (t) me modulimin e frekuencës:

Madhësia i quajtur indeksi i modulimit të frekuencës.

Lëkundjet e moduluara nga frekuenca do të shkruhet si:

Lëkundjet e moduluara në fazë duke marrë parasysh (6.4) për j (t) janë si më poshtë:

Nga krahasimi i (6.7) dhe (6.8) rezulton se nga pamja e sinjalit v (t) është e vështirë të dallohet se cili modulim aplikohet - frekuenca apo faza. Të dy këto lloje të modulimit shpesh quhen modulim këndor, dhe MFM dhe MPM quhen indekse të modulimit këndor.

Një dridhje bartëse që i nënshtrohet modulimit këndor (6.7) ose (6.8) mund të përfaqësohet si një shumë e dridhjeve harmonike:

Këtu M është indeksi i modulimit këndor, i cili merr vlerën e MFM në FM dhe MFM në FM. Amplituda e harmonikëve në këtë shprehje përcaktohen nga disa koeficientë, vlerat e të cilëve për argumente të ndryshme jepen në tabela të veçanta referimi. Sa më shumë M, aq më i gjerë është spektri i dridhjeve të moduluara.

Kështu, spektri i një transportuesi të moduluar me modulim këndor, madje edhe me një sinjal primar harmonik s (t), përbëhet nga një numër i pafund komponentësh diskrete që formojnë brezin anësor të poshtëm dhe të sipërm të spektrit, simetrik në lidhje me frekuencën e bartësit. dhe me amplituda të njëjta (Fig.6.6).

Nëse sinjali primar s (t) ka një formë të ndryshme nga sinusoidale dhe zë një brez frekuence nga deri në, atëherë spektri i lëkundjes së moduluar me modulim këndor do të ketë një formë edhe më komplekse.

Ndonjëherë modulimi i një valë bartëse harmonike në amplitudë, frekuencë ose fazë nga sinjalet primare diskrete s (t), për shembull, telegrafi ose transmetimi i të dhënave, konsiderohet veçmas. Në fig. 6.7 tregon një sinjal primar diskret (a), një lëkundje bartëse të moduluar në amplitudë (b), frekuencë (c) dhe fazë (d).

Modulimi i një valë bartëse harmonike nga sinjali primar s (t) quhet i vazhdueshëm, pasi një sinjal periodik i vazhdueshëm zgjidhet si bartës.

Krahasimi i llojeve të ndryshme të modulimit të vazhdueshëm na lejon të identifikojmë veçoritë e tyre. Me modulimin e amplitudës, gjerësia e spektrit të sinjalit të moduluar, si rregull, është shumë më e vogël se sa me modulimin këndor (frekuenca dhe faza). Kështu, ka një kursim në spektrin e frekuencës: për sinjalet e moduluara nga amplituda, një brez më i ngushtë frekuencash mund të devijohet gjatë transmetimit. Siç do të tregohet më poshtë, kjo është veçanërisht e rëndësishme kur ndërtoni sisteme transmetimi shumëkanalësh.

Modulimi i pulsit

Një sekuencë periodike e pulseve relativisht të ngushta përdoret shpesh si bartës. Një sekuencë pulsesh drejtkëndëshe të së njëjtës shenjë karakterizohet nga parametrat (Fig. 6.8): amplituda e pulseve V; kohëzgjatja (gjerësia) e pulseve; frekuenca e përsëritjes (ose frekuenca e orës), ku T është periudha e përsëritjes së pulsit (); pozicioni (faza) e pulseve në raport me pikat e orës (referencës). Raporti quhet cikli i punës.

Sipas ligjit të sinjalit primar të transmetuar, është e mundur të ndryshohet (modulohet) ndonjë nga parametrat e listuar të sekuencës së pulsit. Në këtë rast, modulimi quhet puls.

Varësisht se cili parametër modulohet nga sinjali primar s (t), dallohen: modulimi i amplitudës impuls (AIM), kur, sipas ligjit të sinjalit të transmetuar (Fig. 6.8, a), amplituda e pulsimet ndryshojnë (shih Fig. 6.8, b); modulimi i gjerësisë së pulsit (PWM), kur ndryshon gjerësia e pulsit (Fig. 6.8, c); Modulimi i frekuencës së pulsit (PFM) - shpejtësia e përsëritjes së pulsit ndryshon (shih Fig. 6.8, d); Modulimi i pulsit fazor (PPM) - faza e pulseve ndryshon, d.m.th. pozicioni i kohës në lidhje me pikat e orës (shih Fig. 6.8, e).

Modulimi PPM dhe PFM kombinohen në një impuls kohor (PIM). Ekziston një marrëdhënie midis tyre, e ngjashme me marrëdhënien midis modulimit të fazës dhe frekuencës së një vale sinus.

Oriz. 6.10. Spektri i sinjalit PIM

Si shembull, Fig. 6.10 tregon spektrin e sinjalit PIM kur moduloni sekuencën e pulsit me një sinjal primar kompleks s (t) me një brez frekuence nga 0 në W. Ai përmban spektrin e sinjalit origjinal s (t), të gjitha harmonikët e frekuencës së orës (dmth etj.) dhe brezat anësor harmonikat rreth orës.

Spektrat e sinjaleve PWM, PFM dhe PPM janë edhe më komplekse.

Sekuencat e pulsit të paraqitura në Fig. 6.8 quhen sekuenca pulsi video. Nëse mediumi i përhapjes lejon, atëherë impulset video transmetohen pa transformime shtesë (për shembull, me kabllo). Megjithatë, është e pamundur të transmetohen pulset video përmes lidhjeve radio. Më pas sinjali i nënshtrohet fazës së dytë të transformimit (modulimit).

Duke moduluar një dridhje harmonike bartëse të një frekuence mjaft të lartë me ndihmën e impulseve video, fitohen pulse radio që janë të afta të përhapen në ajër. Sinjalet e marra si rezultat i kombinimit të fazës së parë dhe të dytë të modulimit mund të kenë emrat AIM-AM, FIM-AM, FIM-FM, etj.

Krahasimi i llojeve të modulimit të pulsit tregon se AMM ka një gjerësi spektri më të vogël në krahasim me PWM dhe PPM. Megjithatë, këto të fundit janë më rezistente ndaj ndërhyrjeve. Për të justifikuar zgjedhjen e metodës së modulimit në sistemin e transmetimit, është e nevojshme të krahasohen këto metoda sipas kritereve të ndryshme: kostot e energjisë për transmetimin e sinjalit, imuniteti ndaj zhurmës (aftësia e sinjaleve të moduluara për të përballuar efektet e dëmshme të ndërhyrjeve), kompleksiteti i pajisjeve. , etj.

Pyetje kontrolli

1. Cila është struktura e pajisjes së mesazheve?

2. Cili është parimi i modulimit të amplitudës (frekuencës, fazës)?

3. Cili është ndryshimi midis modulimit të vazhdueshëm dhe modulimit të pulsit?

4. Si rikthehet sinjali origjinal nga ai i moduluar?

Bibliografi

1. Sistemet e telekomunikacionit: Libër mësuesi për universitetet; Ed. V.P. Shuvalov. - M .: Radio dhe komunikim, 1987 .-- 512 f.

2. Baskakov S.I. Qarqet dhe sinjalet e radios: Teksti mësimor. - Botimi i 3-të, Rev. dhe shtoni. - M .: Më e lartë. shk., 2000 .-- 462 f.