Общие сведения о модулированных сигналах
Как уже отмечалось, передача сигнала на большие расстояния производится высокочастотными колебаниями, т.е. гармоническими узкополосными квазигармоническими колебаниями вида
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.
В статье со словом “демодуляция” в заголовке, нет ни одного упоминания демодуляции и ее принципов.