Модуляция и демодуляция сигналов: общие сведения, методы, виды, разновидности


Общие сведения о модулированных сигналах

Как уже отмечалось, передача сигнала на большие расстояния производится высокочастотными колебаниями, т.е. гармоническими узкополосными квазигармоническими колебаниями вида

Модуляция и демодуляция сигналов: общие сведения, методы, виды, разновидности

Несущая частота сигнала выбирается с учетом:

  • дальности связи;
  • особенностей распространения электромагнитных колебаний;
  • мощности передатчика и др.

В любом случае несущая частота (Формула) должна быть значительно больше наивысшей частоты Ω первичного сигнала, который отображает сообщение, т. е. (Формула). Поэтому в одном периоде модулирующего сигнала Т = 2π / Ω укладываются сотни, тысячи и более периодов высокочастотного колебания (Формула).

Методы аналоговой модуляции

Основные методы модуляции, которые давно известны, вытекают из квазигармонического представления узкополосных сигналов. При непрерывном первичном сигнале различают следующие методы аналоговой модуляции:


  • линейные, к которым относят амплитудную модуляцию (AM), балансную (БМ) и однополосную (ОМ);
  • нелинейные, к которым относят угловую модуляцию.

Угловая модуляция называется частотной (ЧМ), если в соответствии со значениями модулирующего сигнала происходит изменение мгновенной частоты несущего колебания. Угловая модуляция называется фазовой (ФМ), если по закону передаваемого сообщения изменяется мгновенная фаза сигнала-переносчика.

Дискретная модуляция

Наряду с аналоговой модуляцией в технике электросвязи (в системах телекоммуникаций) применяются следующие виды дискретной модуляции с гармоническим несущим колебанием:

  • дискретная амплитудная модуляция (ДАМ);
  • дискретная частотная модуляция (ДЧМ);
  • дискретная фазовая модуляция (ДФМ);
  • относительная фазовая модуляция (ОФМ);
  • квадратурная амплитудная модуляция (КАМ);
  • амплитудно-фазовая модуляция (АФМ);
  • дискретная частотная модуляция с непрерывной фазой (ДЧМНФ);
  • дискретная частотная модуляция с минимальным сдвигом (ММС).

В общем случае при дискретной модуляции модулирующий сигнал может иметь несколько градаций Μ = 2, 3, 4, … . В случае если число градаций Μ = 2, модулирующим сигналом являются двоичные посылки (0, 1). Такую дискретную модуляцию называют манипуляцией.

Импульсные методы модуляции

Наряду с гармоническими колебаниями в качестве переносчика информации используются периодические импульсные последовательности. В этом случае выделяют следующие импульсные методы модуляции:

  • амплитудно-импульсная модуляция (АИМ), при которой в соответствии с модулирующим сигналом изменяется амплитуда периодического импульсного процесса;
  • широтно-импульсная модуляция (ШИМ), при которой изменяется длительность импульсов;
  • времяимпульсная модуляция (ВИМ), также называемая фазоимпульсной модуляцией (ФИМ), при которой пропорционально модулирующему колебанию изменяется временнОе положение импульсов относительно их исходного состояния (тактовых точек). В этом случае время иногда называют фазой.

Аналого-цифровая модуляция

Наконец, в системах телекоммуникаций применяют аналого-цифровую модуляцию, при которой входной сигнал модулятора является непрерывным, а на выходе образуется двоичная дискретная последовательность импульсов. При этом различают:

  • импульсно-кодовую модуляцию (ИКМ), при которой модулированный сигнал представляет собой двоичную запись квантованных по уровню значений исходного сигнала;
  • дельта-модуляцию (ДМ), при которой определяется разность значений сигнала в текущий и предыдущий моменты времени, после чего эта разность квантуется на два уровня: +1, если последующее значение больше предыдущего, т.е. разность положительная, и −1, если последующее значение меньше предыдущего, т.е. разность отрицательная.

Безусловно, в настоящее время известны и другие методы модуляции и соответственно модулированные сигналы. Однако в виду ограниченности объема книги рассмотреть их все не представляется возможным.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об энергетике, электротехнике и электронике
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: