Ankstyviausią AM signalą inžinierius perdavė 1901 metais Reginaldas Fessendenas . Jis yra kanadietis ir paėmė be perstojo spindesio perdavimas taip pat antenos laide yra anglies pagrindu pagamintas mikrofonas. Garso bangos veikia mikrofoną, keisdamos jo atsparumą ir perdavimo intensyvumą. Nors signalai buvo labai paprasti, kelis šimtus metrų atstumu juos buvo lengva išgirsti, nors su kibirkštimi pasigirdo šiurkštus garsas. Prasidėjus nenutrūkstamiems sinusinių bangų signalams, transliacija labai pagerėjo, o balso perdavimui taps įprasta amplitudės moduliacija. Šiuo metu amplitudė naudojama transliuojant garsą trumpųjų bangų, ilgosiose vidutinėse juostose, taip pat dvipusiam radijo ryšiui VHF, naudojamam orlaiviams.
Kas yra amplitudės moduliacija?
The amplitudės moduliacijos apibrėžimas tai nešiklio signalo amplitudė yra proporcinga (pagal) įvesties moduliuojančio signalo amplitudei. AM metu yra moduliuojantis signalas. Tai taip pat vadinama įvesties signalu arba pagrindinės juostos signalu (pavyzdžiui, „Speech“). Tai yra žemo dažnio signalas, kaip matėme anksčiau. Yra dar vienas aukšto dažnio signalas, vadinamas nešikliu. AM tikslas yra paversti žemo dažnio pagrindinės juostos signalą į aukštesnio dažnio signalą naudojant nešiklį . Kaip jau buvo aptarta anksčiau, aukšto dažnio signalai gali būti skleidžiami didesniais atstumais nei žemesnio dažnio signalai. The amplitudės moduliacijos dariniai įtraukti šiuos dalykus.
Amplitudės moduliacijos bangos formos
Moduliuojantis signalas (įvesties signalas) Vm = Vm sin ωmt
Kur Vm yra momentinė vertė, o Vm - didžiausia moduliuojančio (įvesties) signalo vertė.
fm yra moduliuojančio (įvesties) signalo dažnis ir ωm = 2π fm
Vežėjo signalas Vc = Vc be ωct
Kur Vc yra momentinė vertė ir Vc yra didžiausia nešiklio signalo vertė, fc yra nešlio signalo dažnis ir ωc = 2π fc.
AM bangos formos analizė
The amplitudės moduliacijos lygtis yra,
VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM nuodėmė θ = VAM be ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct, kur m yra m = Vm / Vc
Moduliacijos indeksas
Moduliacijos indeksas apibrėžiamas kaip moduliuojančio signalo amplitudės ir nešlio signalo amplitudės santykis. Jis žymimas „m“
Moduliacijos indeksas m = Vm / Vc
Moduliacijos indeksas taip pat žinomas kaip moduliacijos koeficientas, moduliacijos koeficientas arba moduliacijos laipsnis
„M“ vertė turi būti nuo 0 iki 1.
„M“, išreikštas procentais, vadinamas% moduliacija.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
Todėl, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
Kritinė moduliacija
Tai atsitinka, kai moduliacijos indeksas (m) = 1. Atkreipkite dėmesį, kritinio moduliavimo metu Vmin = 0
Kritinė moduliacija
M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1
Pakeisti V m = 0, todėl esant kritinei moduliacijai m = Vm / Vc
Pakeiskite m = 1. Todėl esant kritinei moduliacijai Vm = Vc
Kas yra AM moduliacija ir šoninės juostos?
Tai gali atsitikti, kai m> 1
Tai yra (Vm / Vc)> 1 . Todėl Vm> Vc . Kitaip tariant, moduliuojantis signalas yra didesnis už nešlio signalą.
AM signalas generuos naujus signalus, vadinamus šoninėmis juostomis, kitais nei fc arba fm dažniais.
Mes tai žinome VESU= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct
Mes taip pat žinome m = Vm / Vc . Todėl Vm = m.Vc
AM šoninės juostos
Todėl,
1 atvejis: tiek įvesties, tiek nešlio signalas yra sinusinės bangos.
VESU= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct
= Vc sin ωct + m Vc sin ωmt. Sin ωct
Prisimink SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]
Todėl VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Kur Vc sin ωct yra nešėjas
mVc / 2 cos (ωc - wm) t yra apatinė šoninė juosta
mVc / 2 cos (ωc + wm) t I vakarienės šoninė juosta
Todėl AM signalą sudaro trys dažnio komponentai: nešiklis, viršutinė šoninė juosta ir apatinė šoninė juosta.
2 atvejis: tiek įvesties, tiek nešlio signalas yra cos bangos.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct
= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct
Prisimink Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]
Todėl VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Kur Vc cos ωct
mVc / 2 cos (ωc - wm) t yra apatinė šoninė juosta
mVc / 2 cos (ωc + wm) t vakarienės šoninė juosta
Todėl AM signalą sudaro trys dažnio komponentai: nešiklis, viršutinė šoninė juosta ir apatinė šoninė juosta
AM pralaidumas
Tokio sudėtingo signalo kaip AM dažnių juostos plotis yra skirtumas tarp jo aukščiausio ir žemiausio dažnio komponentų ir išreiškiamas hercais (Hz). Pralaidumas susijęs tik su dažniais.
Kaip parodyta kitame paveiksle
Pralaidumas = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
Laikiklio ir šoninių juostų galios lygiai
Nešiklio ir šoninių juostų galios lygiai
AM bangoje yra trys komponentai. Nemoduliuojamas nešiklis, USB ir LSB.
Bendra AM galia yra = galia
Nemoduliuojamas nešiklis + maitinimas USB + maitinimas LSB
Jei R yra apkrova, tada įjunkite maitinimą AM = V2c / R + VLSBdu/ R + VUSB2/2
Vežėjo galia
Didžiausia laikiklio galia = Vduc / R
Didžiausia įtampa = Vc, todėl RMS įtampa = Vc / √2
RMS nešiklio galia = 1 / R [Vc / √2]du= Vduc / 2R
RMS galia šoninėse juostose
PLSB = PUSB = VSB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]du
= mdu(U)du/ 8R = mdu/ 4 X Vduc / 2R
RMS galia šoninėse juostose
Mes tai žinome Vduc / 2R = kompiuteris
Todėl PLSB= mdu/ 4 x vnt
Bendra galia = vduc / 2R + m2Vcdu/ 8R + m2Vcdu/ 8R
vduc / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
PIš viso = Pc [1 + mdu/ du]
Moduliavimo indeksas, išreikštas bendra galia (Pt) ir nešiklio galia (Pc)
PTotal = Pc [1 + mdu/ du]
PTotal / Pc = [1 + mdu/ du]
mdu/ 2 = PIš viso/ PC - 1
m = √2 (P.Iš viso/ Kompiuteris - 1)
Perdavimo efektyvumas
AM yra trys maitinimo komponentai Pc, PLSB ir PUSB
Iš šių kompiuterių yra nemoduliuotas nešiklis. Tai yra švaistoma, nes visiškai neturi informacijos.
Dvi šoninės juostos neša visą naudingą informaciją ir todėl naudinga galia išleidžiama tik šoninėse juostose
Efektyvumas (η)
Perduodamos galios, kurioje yra naudinga informacija, santykis (PLSB + PUSB) ir visos perduotos galios santykis .
Perdavimo efektyvumas = (PLSB+ PUSB) / („PTotal“)
η = Pc [mdu/ 4 + mdu/ 4] / PC [1 = mdu/ 2] = mdu/ 2 + mdu
η% = (mdu/ 2 + mdu) X 100
Amplitudės demoduliacija
Moduliatoriaus atvirkštinė funkcija ir ji atgauna (dekoduoja) pradinį signalą (koks buvo moduliuojantis signalas siųstuvo gale) iš gauto AM signalo.
Vokų detektorius
AM yra paprasta banga ir detektorius yra demoduliatorius. Jis atgauna pradinį signalą (koks buvo moduliuojantis signalas siųstuvo gale) iš gauto AM signalo. The detektorius susideda iš paprastas pusbangos lygintuvas kuris ištaiso gautą AM signalą. Po to seka a žemo dažnio filtras kuris pašalina (apeina) aukšto dažnio nešlio bangos formą gautą signalą. Žemo dažnio filtro išvestis bus originalus įvesties (moduliuojantis) signalas.
Vokų detektorius
Įeinantis AM signalas yra su transformatoriumi sujungtas HW lygintuvas, vykstantis teigiamų AM ciklų metu ir nutraukiantis neigiamus AM ciklus. Filtro kondensatorius C filtruoja (aplenkia) aukšto dažnio laikiklį (fc) ir leidžia tik žemesnį dažnį (fm). Taigi, filtras išvestis yra pradinis įvesties (moduliuojantis) signalas.
Amplitudės moduliacijos tipai
Kitoks amplitudės moduliacijos tipai įtraukti šiuos dalykus.
1) Dvigubo šoninio juostos slopinto nešlio (DSB-SC) moduliacija
- Perduodama banga susideda tik iš viršutinės ir apatinės šoninių juostų
- Tačiau kanalo pralaidumo reikalavimas yra toks pats kaip ir anksčiau.
2) Vieno šoninio juostos (SSB) moduliacija
- Moduliacijos banga susideda tik iš viršutinės arba apatinės šoninės juostos.
- Norėdami paversti moduliuojančio signalo spektrą į naują vietą dažnio srityje.
3) Vestigial sideband (VSB) moduliacija
- Viena šoninė juosta praeina beveik visiškai, o kitos šoninės juostos pėdsakai yra palikti.
- Reikalingas kanalo pralaidumas šiek tiek viršija pranešimo pralaidumą suma, lygi vestigialinio šoninės juostos plotiui.
Amplitudės moduliacijos privalumai ir trūkumai
The amplitudės moduliacijos privalumai įtraukti šiuos dalykus.
- Amplitudės moduliacija yra ekonomiška ir lengvai gaunama
- Tai taip paprasta įgyvendinti ir naudojant grandinę su mažiau komponentų jį galima demoduliuoti.
- AM imtuvai yra nebrangūs, nes tam nereikia jokių specializuotų komponentų.
The amplitudės moduliacijos trūkumai įtraukti šiuos dalykus.
- Šios moduliacijos efektyvumas yra labai mažas, nes ji naudoja daug energijos
- Šis moduliavimas kelis kartus naudoja amplitudės dažnį moduliuodamas signalą nešiklio signalu.
- Tai pablogina pradinę signalo kokybę priimančioje gale ir sukelia problemų dėl signalo kokybės.
- AM sistemos yra jautrios triukšmo generavimui.
- The amplitudės moduliacijos taikymai ribos VHF, radijo imtuvams ir taikomos tik vienam ryšiui
Taigi visa tai yra apžvalga amplitudės moduliacija . Pagrindinis privalumas yra tas, kad kadangi nuosekli nuoroda nėra reikalingos demoduliacijai tol, kol 0 impulso amplitudės moduliacija ?
