Modulacja amplitudy - Google

Modulacja amplitudy

Z Wikipedii

Skocz do: nawigacji, szukaj
Przebieg sygnału zmodulowanego amplitudowo
Przebieg sygnału zmodulowanego amplitudowo
Fala nośna i sygnał...
Fala nośna i sygnał...
...oraz wynik zastosowania AM.
...oraz wynik zastosowania AM.

Modulacja amplitudy (AM z ang. Amplitude Modulation), to jedna z trzech podstawowych rodzajów modulacji. Polega na zakodowaniu sygnału informacyjnego (szerokopasmowego o małej częstotliwości) w chwilowych zmianach amplitudy sygnału nośnego (inaczej nazywanej falą nośną). Uzyskany w wyniku sygnał zmodulowany jest sygnałem wąskopasmowym, który nadaje się np. do transmisji drogą radiową. Rysunek po prawej stronie pokazuje wygląd sygnału zmodulowanego AM tonem sinusoidalnym.

[edytuj] Matematyczna analiza

Przebieg sinusoidalny użyty do przeniesienia (nośna) sygnału modulowanego o pulsacji Ω opisana jest równaniem:

c(t) = C \sin(\Omega t) \,

Równanie opisujące prosty przebieg modulujący o pulsacji ω (sygnał przenoszący informacje):

m(t) = M \sin(\omega t + P)\,

Przebieg sygnału po modulacji amplitudy:

y(t) = (C + M \sin(\omega t + P)) \sin(\Omega t)\,

Powyższe równanie na y(t) może być przekształcone do postaci:

y(t) = C \sin(\Omega t) + M \frac{\cos(P - (\omega - \Omega) t)}{2} - M \frac{\cos(P + (\omega + \Omega) t)}{2}

Sygnał ten składa się z fali nośnej i dwóch sinusoidalnych fal o częstościach niewiele różniących się od częstości fali nośnej zwanych wstęgami bocznymi.

Zasadniczo sygnaÅ‚ o pulsacji ω komunikatu w fali noÅ›nej o pulsacji Ω wytwarza fale (wstÄ™gi) boczne o pulsacji Ω + Ï‰ oraz Ω - Ï‰.

Modulację AM charakteryzuje współczynnik głębokości modulacji, który definiuje się następująco:

m = \frac{M}{C}

Współczynnik głębokości modulacji mieści się w zakresie 0...1, dość często podawany jest również w procentach.

Rysunek poniżej pokazuje widmo sygnału zmodulowanego amplitudowo (kolor czerwony) i sygnału modulującego (kolor zielony) - sygnał zmodulowany składa się z trzech elementów: fali nośnej i leżących po obu jej stronach, symetrycznie odbitych, dwóch wstęg bocznych, które są powtórzeniem kształtu widma sygnału modulującego.



Widmo sygnału zmodulowanego amplitudowo
Widmo sygnału zmodulowanego amplitudowo

Jeżeli pasmo sygnału modulującego mieści się w zakresie f_{min} \ldots f_{max}, a częstotliwość fali nośnej jest równa fn, to pasmo zajmowane przez zmodulowany sygnał obejmie przedział częstotliwości od fn − fmax do fn + fmax. W tym:

  • dolna wstÄ™ga boczna: fn − fmax do fn − fmin
  • górna wstÄ™ga boczna: fn + fmin do fn + fmax
  • sygnaÅ‚ noÅ›ny: fn

Stosunek mocy wstęg bocznych (P2b) do mocy fali nośnej (Po):

\frac{P_{2b}}{P_o}=\frac{m^2}{2}

Z tego wzoru wynika, że moc użyteczna obu wstęg bocznych wynosi co najwyżej 1/2 mocy wypromieniowanej (osiągnie maksimum, gdy m = 1). Wówczas nośna stanowi 1/2 mocy wypromieniowanej.

Do przeniesienia informacji wystarczy tylko jedna wstęga boczna, więc druga wstęga i fala nośna mogą zostać z sygnału usunięte (wytłumione), co spowoduje, że całość wypromieniowanej mocy przenosi sygnał, natomiast pasmo zajmowane przez sygnał można zmniejszyć dwukrotnie. Techniki te są używane i posiadają swe nazwy.

[edytuj] Odmiany modulacji amplitudy

Sygnał zmodulowany AM z wytłumioną falą nośną oznacza się skrótem AM-SC (SC ang. skrót od Suppressed Carrier - usunięta nośna), sygnał składający się z jednej wstęgi bocznej i fali nośnej skrótem SSB (ang. Single Side Band), a sygnał składający się tylko z jednej wstęgi bocznej skrótem SSB-SC. Ten ostatni typ modulacji jest najefektywniejszy pod względem energetycznym, gdyż do przesłania informacji zmodulowanej SSB-SC wystarczy tylko 25% mocy potrzebnej do przesłania tego samego sygnału zmodulowanego "pełną" modulacją amplitudy i zajmuje węższe pasmo, jest jednak najtrudniejszy do realizacji praktycznej. Modulacja SSB stosowana jest w krótkofalarstwie.

Zobacz też: modulacja częstotliwości - FM, modulacja fazy - PM


Posłowie przepraszają, ale bez słowa "przepraszam"
Posłowie wszystkich z wyjątkiem PiS-u klubów parlamentarnych przeprosili dziś obywateli za niedawną awanturę na posiedzeniu sejmowej komisji regulaminowej.
Rzecznik Praw Dziecka złożył ślubowanie
Nowy Rzecznik Praw Dziecka Marek Michalak złożył ślubowanie przed Sejmem, co oznacza, że może już rozpocząć urzędowanie. Michalak ślubował m.in., że przy wykonywaniu obowiązków RPD dochowa wierności Konstytucji RP.
Napieralski nie wyklucza spotkania z Chlebowskim
Lider SLD Grzegorz Napieralski nie wykluczył, że jeszcze przed zaplanowanym na dzisiejszy wieczór głosowaniem nad wetem prezydenckim do ustawy medialnej może spotkać się z przewodniczącym klubu PO Zbigniewem Chlebowskim.
Ziobro: to PO powinna przeprosić Polaków
Zbigniew Ziobro zaprzecza, jakoby uciekł z Warszawy w trakcie środowego posiedzenia sejmowej komisji regulaminowej. Dyskutowano na niej o uchyleniu posłowi PiS immunitetu.
Alarmy powodziowe na Podkarpaciu, Podhale liczy straty
W związku z intensywnymi opadami i wezbraniem rzek na Podkarpaciu, alarmy powodziowe ogłoszono w powiatach: bieszczadzkim, leskim, brzozowskim, jasielskim, sanockim, przemyskim i rzeszowskim. Kilka domów w Sanoku jest ewakuowanych, w Krośnie rozdawane są worki z piaskiem - podaje RMF FM.
Linki: Strona g³ówna