Prvý signál AM vyslal inžinier v roku 1901 Reginald Fessenden . Je Kanaďan a vzal si nonstop iskrivý prenos ako aj umiestnený uhlíkový mikrofón v elektróde antény. Zvukové vlny ovplyvňujú mikrofón zmenou jeho odporu a intenzity prenosu. Aj keď boli signály veľmi jednoduché, bolo ich dobre počuť na vzdialenosť niekoľkých stoviek metrov, hoci s iskrou vyšiel drsný zvuk. Na začiatku signálov nonstop sínusových vĺn sa vysielanie výrazne zlepšilo a amplitúdová modulácia sa stane bežnou pre hlasové prenosy. V súčasnosti sa amplitúda používa pri vysielaní zvuku v krátkych, dlhých stredných pásmach, ako aj pri obojsmernej rádiovej komunikácii na VHF používaných v lietadlách.

Čo je to amplitúdová modulácia?

The definícia amplitúdovej modulácie To znamená, že amplitúda nosného signálu je úmerná (v súlade s) amplitúde vstupného modulačného signálu. V AM je modulačný signál. Toto sa nazýva aj vstupný signál alebo signál v základnom pásme (napríklad reč). Toto je nízkofrekvenčný signál, ako sme videli už skôr. Existuje ďalší vysokofrekvenčný signál nazývaný nosič. Účelom AM je previesť signál nízkofrekvenčného základného pásma na signál vyššej frekvencie pomocou nosnej vlny . Ako už bolo uvedené vyššie, vysokofrekvenčné signály sa môžu šíriť na väčšie vzdialenosti ako nízkofrekvenčné signály. The deriváty amplitúdovej modulácie zahrňte nasledujúce.

Krivky amplitúdovej modulácie

Modulačný signál (vstupný signál) Vm = Vm sin ωmt

Kde Vm je okamžitá hodnota a Vm je maximálna hodnota modulačného (vstupného) signálu.

fm je frekvencia modulačného (vstupného) signálu a ωm = 2π fm

Nosný signál Vc = Vc bez ωct

Kde Vc je okamžitá hodnota a Vc je maximálna hodnota nosného signálu, fc je frekvencia nosného signálu a ωc = 2π fc.

Analýza vlnových kriviek AM

The rovnica amplitúdovej modulácie je,

VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM sin θ = VAM bez ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct, kde m je dané m = Vm / Vc

Modulačný index

Modulačný index je definovaný ako pomer amplitúdy modulačného signálu a amplitúdy nosného signálu. Označuje sa „m“

Modulačný index m = Vm / Vc

Modulačný index je tiež známy ako Modulačný faktor, Modulačný koeficient alebo Stupeň modulácie

„M“ má hodnotu medzi 0 a 1.

„M“, keď je vyjadrené v percentách, sa nazýva% modulácia.

Vm = Vmax-Vmin / 2

Vc = Vmax-Vm

Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2

Preto Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)

Kritická modulácia

Stáva sa to, keď index modulácie (m) = 1. Upozorňujeme, že počas kritickej modulácie Vmin = 0

Kritická modulácia

M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1

Náhrada V m = 0 Preto pri kritickej modulácii m = Vm / Vc

Náhradník m = 1. Preto pri kritickej modulácii Vm = Vc

Čo je to nadmerná modulácia a postranné pásma AM?

To môže nastať, keď m> 1

To je (Vm / Vc)> 1 . Preto Vm> Vc . Inými slovami, modulačný signál je väčší ako nosný signál.

AM signál bude generovať nové signály nazývané postranné pásma, na iných frekvenciách ako fc alebo fm.

My to vieme V._AM= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct

To tiež vieme m = Vm / Vc . Preto Vm = m.Vc

Postranné pásma AM

Preto

Prípad 1: Vstupný aj nosný signál sú sínusové vlny.

V._AM= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct

= Vc sin ωct + m Vc sin ωmt. Sin ωct

Pripomeňme SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]

Preto VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]

Kde Vc sin ωct je dopravca

mVc / 2 cos (ωc - wm) t je spodný bočný pás

mVc / 2 cos (ωc + wm) t I večerné postranné pásmo

Preto má AM signál tri frekvenčné komponenty, Carrier, Upper Sideband a Lower Side Band.

Prípad 2: Vstupný aj nosný signál sú cos vlny.

VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct

= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct

Pripomeňme Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]

Preto VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]

Kde Vc cos ωct

mVc / 2 cos (ωc - wm) t je dolné bočné pásmo

mVc / 2 cos (ωc + wm) t večerné postranné pásmo

Preto má AM signál tri frekvenčné komponenty, Carrier, Upper Sideband a Lower Side Band

Šírka pásma AM

Šírka pásma komplexného signálu, ako je AM, je rozdielom medzi jeho najvyššou a najnižšou frekvenčnou zložkou a je vyjadrená v Hz (Hz). Šírka pásma sa zaoberá iba frekvenciami.

Ako je znázornené na nasledujúcom obrázku

Šírka pásma = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm

Úrovne výkonu v nosiči a postranných pásmach

Úrovne výkonu v nosných a bočných pásoch

Úrovne výkonu v nosiči a postranných pásmach

Vo vlne AM sú tri komponenty. Nemodulovaný nosič, USB a LSB.

Celkový výkon AM je = výkon v

Nemodulovaný nosič + Napájanie cez USB + Napájanie cez LSB

Ak R je zaťaženie, potom napájanie AM = V2c / R + V_LSB^dva/ R + V_USB2/2

Nosná sila

Špičkový nosič Power = V^dvac / R

Špičkové napätie = Vc, teda RMS napätie = Vc / √2

Výkon RMS nosiča = 1 / P [Vc / √2]^dva= V^dvac / 2R

RMS výkon v postranných pásmach

PLSB = PUSB = V_SB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]^dva

= m^dva(U)^dva/ 8R = m^dva/ 4 X V^dvac / 2R

RMS výkon v postranných pásmach

My to vieme V.^dvac / 2R = ks

Preto P_LSB= m^dva/ 4 x ks

Celkový výkon = v^dvac / 2R + m2Vc^dva/ 8R + m2Vc^dva/ 8R

v^dvac / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]

P_Celkom = Pc [1 + m^dva/dva ]

Modulačný index z hľadiska celkového výkonu (PCelkový) a nosného výkonu (Pc)

PCelkom = Pc [1 + m^dva/dva]

PCelkom / Pc = [1 + m^dva/dva]

m^dva/ 2 = p_Celkom/ Ks - 1

m = √2 (str_Celkom/ Ks - 1)

Efektivita prenosu

V AM sú tri výkonové komponenty Pc, PLSB a PUSB

Z týchto PC je nemodulovaný nosič. Je to zbytočné, pretože neobsahuje vôbec žiadne informácie.

Tieto dve postranné pásma nesú, všetky užitočné informácie, a preto sa užitočná sila míňa iba v postranných pásmach

Účinnosť (η)

Pomer prenášaného výkonu, ktorý obsahuje užitočné informácie (PLSB + PUSB), k celkovému vysielanému výkonu .

Účinnosť prenosu = (str_LSB+ Str_USB) / (PCelkom)

η = Pc [m^dva/ 4 + m^dva/ 4] / ks [1 = m^dva/ 2] = m^dva/ 2 + m^dva

η% = (m^dva/ 2 + m^dva) X 100

Amplitúdová demodulácia

Inverzia modulátora a táto obnovuje (dekóduje) pôvodný signál (aký bol modulačný signál na konci vysielača) z prijatého signálu AM.

Detektor obálok

AM je jednoduchá vlna a detektor je demodulátor. Obnovuje pôvodný signál (aký bol modulačný signál na konci vysielača) z prijatého signálu AM. The detektor sa skladá z jednoduchý usmerňovač pol vlny ktorý usmerňuje prijatý AM signál. Nasleduje a dolnopriepustný filter ktorý odstraňuje (obchádza) vysokofrekvenčný nosný priebeh prijatého signálu. Výsledným výstupom dolnopriepustného filtra bude pôvodný vstupný (modulačný) signál.

Detektor obálok

Prichádzajúci signál AM je transformátorovo prepojený HW usmerňovač, ktorý vedie počas pozitívnych cyklov AM a prerušuje záporné cykly AM. Filtračný kondenzátor C filtruje (obchádza) vysokofrekvenčný nosič (fc) a umožňuje iba nižšiu frekvenciu (fm). Preto filter výstup je pôvodný vstupný (modulačný) signál.

Typy amplitúdovej modulácie

Iné typy amplitúdových modulácií zahrňte nasledujúce.

“ethernet je príkladom toho, aký typ technológie? ”

1) Modulácia dvojitého nosného pásma potlačeného nosiča (DSB-SC)

Vysielaná vlna sa skladá iba z horného a spodného bočného pásma
Ale požiadavka na šírku pásma kanálu je rovnaká ako predtým.

2) Modulácia s jedným postranným pásmom (SSB)

Modulačná vlna sa skladá iba z horného bočného pásma alebo spodného bočného pásma.
Preložiť spektrum modulačného signálu na nové miesto vo frekvenčnej doméne.

3) modulácia zakriveného bočného pásma (VSB)

Jedno bočné pásmo prechádza takmer úplne a z druhého bočného pásma sa ponechá iba stopa.
Požadovaná šírka pásma kanálu mierne presahuje šírku pásma správy, a to o veľkosť rovnajúcu sa šírke zakriveného bočného pásma.

Výhody a nevýhody amplitúdovej modulácie

The výhody amplitúdovej modulácie zahrňte nasledujúce.

Amplitúdová modulácia je ekonomická a ľahko dosiahnuteľná
Je to tak jednoduché na implementáciu a pomocou obvodu s menej komponentov dá sa to demodulovať.
Prijímače AM sú lacné, pretože nevyžadujú žiadne špeciálne komponenty.

The nevýhody amplitúdovej modulácie zahrňte nasledujúce.

Účinnosť tejto modulácie je veľmi nízka, pretože využíva veľa energie
Táto modulácia niekoľkokrát využíva amplitúdovú frekvenciu na moduláciu signálu nosným signálom.
To znižuje pôvodnú kvalitu signálu na prijímacom konci a spôsobuje problémy s kvalitou signálu.
Systémy AM sú citlivé na generovanie hluku.
The aplikácie amplitúdovej modulácie obmedzenia pre VHF, rádiá a použiteľnú komunikáciu iba jedna s jednou

Toto je teda všetko o prehľade amplitúdová modulácia . Hlavnou výhodou je, že keďže koherentný odkaz nie je potrebné na demoduláciu tak dlho ako 0 pulzná amplitúdová modulácia ?