Амплитудна модулация и нейното подобряване

Амплитудна модулация и нейното подобряване
Амплитудна модулация и нейното подобряване
Anonim

На панела на всяко модерно радио има превключвател AM-FM. По правило обикновеният потребител не мисли за това какво означават тези букви, достатъчно е той да си спомни, че има любимата му VHF радиостанция на FM, излъчваща сигнал в стерео звук и с отлично качество, а на AM можете хванете Маяк. Ако се задълбочите в техническите подробности поне на нивото на ръководството за потребителя, се оказва, че AM е амплитудна модулация, а FM е честотна модулация. Как са различни?

амплитудна модулация
амплитудна модулация

За да звучи музика от високоговорителя на радиото, звуковият сигнал трябва да претърпи определени промени. На първо място, той трябва да бъде подходящ за радиоразпръскване. Амплитудната модулация беше първият начин, по който комуникационните инженери се научиха да предават говорни и музикални програми по въздуха. Американският Fessenden през 1906 г., използвайки механичен генератор, получава трептения от 50 килохерца, което става първата носеща честота в историята. Освен това той разреши техническия проблем по възможно най-простия начин, като инсталира микрофон на изхода на намотката. Когато звуковите вълни действат върху въглищен прах вътре в мембранната кутия, нейното съпротивление се променя и величината на сигнала,идващи от генератора към предавателната антена, намалени или увеличени в зависимост от тях. Така е изобретена амплитудната модулация, тоест промяна на амплитудата на носещия сигнал, така че формата на линията на обвивката да съвпада с формата на предавания сигнал. През 20-те години на миналия век механичните генератори са заменени с вакуумни тръбни. Това значително намали размера и теглото на предавателите.

квадратурна амплитудна модулация
квадратурна амплитудна модулация

Честотната модулация се различава от амплитудната модулация по това, че амплитудата на носещата вълна остава непроменена, нейната честота се променя. С развитието на електронната база и схемата се появиха и други методи, чрез които информационният сигнал "седна" на честотата на радиообхвата. Промяната във фазата и ширината на импулса даде името на фазовата и импулсно-широчинната модулация. Изглежда, че амплитудната модулация като начин на излъчване е остаряла. Но се оказа различно, тя запази позициите си, макар и в леко модифицирана форма.

квадратурна амплитудна модулация
квадратурна амплитудна модулация

Нарастващите изисквания за информационно насищане на честотите подтикнаха инженерите да търсят начини за увеличаване на броя на каналите, предавани на една вълна. Възможностите за многоканално излъчване се определят от теоремата на Котельников и бариерата на Найкуист, но в допълнение към квантуването на сигнала, стана възможно да се увеличи информационното натоварване на комуникационния канал чрез промяна на фазата. Квадратурната амплитудна модулация е метод на предаване, при който различни сигнали се предават на една и съща честота, изместени във фаза един спрямо друг.приятел 90 градуса. Четирифазното образува квадратура или комбинация от два компонента, описани от тригонометричните функции sin и cos, откъдето идва и името.

Квадратурната амплитудна модулация се използва широко в цифровите комуникации. В основата си това е комбинация от фазова и амплитудна модулация.

Препоръчано: