wd wp Пошук: ⬜

Амплітудная мадуляцыя

Амплітудная мадуляцыя — від мадуляцыі, пры якой амплітуда апорнага сігналу з’яўляецца яго параметрам, які змяняецца з часам.

Ужыванне ў радыётэхніцы

Першыя доследы па перадачы гаворкі і музыкі з дапамогай радыёхваль метадам амплітуднай мадуляцыі ажыццявіў у 1906 годзе амерыканскі інжынер Р. Фесендэн. У яго доследах апорная частата 50 кГц радыёперадавальніка выпрацоўвалася электрамашынным генератарам (альтэрнатарам). Для яе мадуляцыі паміж генератарам і антэнай уключаўся вугальны мікрафон, што змяняў згасанне сігналу ў контуры.

З 1920 гады замест электрамашынных генератараў для генерацыі апорнай частаты сталі выкарыстоўвацца генератары на электронных лямпах. У другой палове 1930-х гадоў, па меры засваення ультракароткіх хваль, амплітудная мадуляцыя паступова пачала выцясняцца з радыёвяшчання і радыёсувязі на УКХ частотнай мадуляцыяй.

З сярэдзіны XX стагоддзя ў службовай і аматарскай радыёсувязі на ўсіх частотах пачалі ўжываць мадуляцыю з адной бакавой паласой (АБП), якая мае шэраг важных пераваг перад АМ, галоўная з якіх - звужэнне ў 2 разы паласы частаты, якую займае радыёсігнал. У сувязі з гэтым прапанавалася перавесці на АБП і масавае радыёвяшчанне, аднак гэта запатрабавала б замены ўсіх радыёвяшчальных прымачоў на больш складаныя і дарагія, таму гэта не было ажыццёўлена.

У канцы XX стагоддзя пачаўся пераход да лічбавага радыёвяшчання з выкарыстаннем сігналаў з амплітуднай маніпуляцыяй.

Вызначэнне

Няхай

• S ( t )

{\displaystyle S(t)}

 — інфармацыйны сігнал,

|

S ( t )

|

< 1

{\displaystyle |S(t)|<1}

,

• U

c

( t )

{\displaystyle U_{c}(t)}

 — апорнае ваганне.

Тады амплітудна-мадуляваны сігнал

U

am

( t )

{\displaystyle U_{\text{am}}(t)}

можа быць запісаны наступным чынам:

U

am

( t )

U

c

( t ) [ 1 + m S ( t ) ] .

( 1 )

{\displaystyle U_{\text{am}}(t)=U_{c}(t)[1+mS(t)].\qquad \qquad (1)}

Тут

m

{\displaystyle m}

 — некаторая канстанта, званая каэфіцыентам мадуляцыі. Формула (1) апісвае апорны сігнал

U

c

( t )

{\displaystyle U_{c}(t)}

, мадуляваны па амплітудзе сігналам

S ( t )

{\displaystyle S(t)}

з каэфіцыентам мадуляцыі

m

{\displaystyle m}

. Мяркуецца таксама, што выкананы ўмовы:

|

S ( t )

|

< 1 ,

0 < m ⩽ 1.

( 2 )

{\displaystyle |S(t)|<1,\quad 0<m\leqslant 1.\qquad \qquad (2)}

Выкананне ўмоў (2) неабходна для таго, каб выраз у квадратных дужках у (1) заўсёды быў дадатным. Калі ён можа прымаць адмоўныя значэнні ў нейкі момант часу, тое адбываецца так званая перамадуляцыя (залішняя мадуляцыя). Простыя дэмадулятары (тыпу квадратычнага дэтэктара) дэмадулююць такі сігнал з моцнымі скажэннямі.

Прыклад

Дапусцім, што мы жадаем прамадуляваць апорнае ваганне монагарманічным сігналам. Выраз для апорнага вагання з частатой

ω

c

{\displaystyle \omega _{c}}

мае выгляд (пачатковую фазу пакладзём роўнай нулю):

U

c

( t )

C sin ⁡ (

ω

c

t ) .

{\displaystyle U_{c}(t)=C\sin(\omega _{c}t).}

дзе

C

{\displaystyle C}

- амплітуда апорнага вагання.

Выраз для мадулюючага сінусоіднага сігналу з частатой

ω

s

{\displaystyle \omega _{s}}

мае выгляд:

U

s

( t )

U

0

sin ⁡ (

ω

s

t + φ ) ,

{\displaystyle U_{s}(t)=U_{0}\sin(\omega _{s}t+\varphi ),}

дзе

φ

{\displaystyle \varphi }

 — пачатковая фаза. Тады, у адпаведнасці з (1):

U

a m

( t )

C [ 1 + m

U

0

sin ⁡ (

ω

s

t + φ ) ] sin ⁡ (

ω

c

t ) .

{\displaystyle U_{\mathrm {am} }(t)=C[1+mU_{0}\sin(\omega _{s}t+\varphi )]\sin(\omega _{c}t).}

Прыведзеная вышэй формула для

y ( t )

{\displaystyle y(t)}

можа быць запісана ў наступным выглядзе:

U

a m

( t )

C sin ⁡ (

ω

c

t ) +

m C

U

0

2

[ cos ⁡ ( (

ω

c

−

ω

s

) t − φ ) − cos ⁡ ( (

ω

c

ω

s

) t + φ ) ] .

{\displaystyle U_{\mathrm {am} }(t)=C\sin(\omega _{c}t)+{\frac {mCU_{0}}{2}}[\cos((\omega _{c}-\omega _{s})t-\varphi )-\cos((\omega _{c}+\omega _{s})t+\varphi )].}

Радыёсігнал складаецца з апорнага вагання і двух так званых бакавых палос, бакавыя палосы маюць частату, адрозную ад

ω

c

{\displaystyle \omega _{c}}

. Для сінусоіднага сігналу, скарыстанага ў якасці прыкладу тут, бакавыя палосы ўяўляюць сабою сінусоідныя сігналы і іх частоты роўныя

ω

c

ω

s

{\displaystyle \omega _{c}+\omega _{s}}

і

ω

c

−

ω

s

{\displaystyle \omega _{c}-\omega _{s}}

.

Пакуль апорныя частоты суседніх па частаце радыёстанцый досыць разнесены па частаце, і бакавыя палосы ў спектры сігналаў суседніх па частаце станцый не перакрываюцца паміж сабой, станцыі не будуць ствараць узаемных перашкод.

Гл. таксама

• Амплітудная маніпуляцыя
• Квадратурная мадуляцыя

Спасылкі

• Прынцыпы АM і ФМ. Параўнанне з іншымі выглядамі мадуляцыі
• Amplitude Modulation (англ.: )

Тэмы гэтай старонкі (1):
Катэгорыя·Мадуляцыя