Amplitúdová modulácia a jej zlepšenie

Amplitúdová modulácia a jej zlepšenie
Amplitúdová modulácia a jej zlepšenie
Anonim

Na paneli každého moderného rádia je prepínač AM-FM. Bežný spotrebiteľ spravidla nepremýšľa o tom, čo tieto písmená znamenajú, stačí, aby si zapamätal, že na FM je jeho obľúbená rozhlasová stanica VHF, ktorá vysiela signál v stereo zvuku a vo vynikajúcej kvalite, a na AM môžete chytiť Mayaka. Ak sa ponoríte do technických detailov aspoň na úrovni používateľskej príručky, ukáže sa, že AM je amplitúdová modulácia a FM je frekvenčná modulácia. V čom sa líšia?

amplitúdovej modulácie
amplitúdovej modulácie

Aby mohla hudba znieť z reproduktora rádia, zvukový signál musí prejsť určitými zmenami. V prvom rade by mal byť vhodný pre rozhlasové vysielanie. Amplitúdová modulácia bola prvým spôsobom, ktorý sa komunikační inžinieri naučili prenášať rečové a hudobné programy vzduchom. Americký Fessenden v roku 1906 pomocou mechanického generátora dostal oscilácie 50 kilohertzov, ktoré sa stali prvou nosnou frekvenciou v histórii. Technický problém ďalej vyriešil najjednoduchším možným spôsobom nainštalovaním mikrofónu na výstupe vinutia. Keď zvukové vlny pôsobili na uhoľný prášok vo vnútri membránového boxu, zmenil sa jeho odpor a veľkosť signálu,prichádzajúce z generátora do vysielacej antény, znížené alebo zvýšené v závislosti od nich. Takto bola vynájdená amplitúdová modulácia, teda zmena amplitúdy nosného signálu tak, aby tvar obalovej čiary zodpovedal tvaru prenášaného signálu. V 20. rokoch 20. storočia boli mechanické generátory nahradené vákuovými. To výrazne znížilo veľkosť a hmotnosť vysielačov.

kvadratúrna amplitúdová modulácia
kvadratúrna amplitúdová modulácia

Frekvenčná modulácia sa líši od amplitúdovej modulácie tým, že amplitúda nosnej vlny zostáva nezmenená, mení sa jej frekvencia. Ako sa elektronická základňa a obvody vyvíjali, objavili sa ďalšie metódy, ktorými informačný signál „sadol“na frekvenciu rádiového dosahu. Zmena fázy a šírky impulzu dala názov fázovej a pulzovo-šírkovej modulácii. Zdalo sa, že amplitúdová modulácia ako spôsob vysielania je zastaraná. Dopadlo to ale inak, svoje pozície si udržala, aj keď v mierne upravenej podobe.

kvadratúrna amplitúdová modulácia
kvadratúrna amplitúdová modulácia

Narastajúce požiadavky na informačnú saturáciu frekvencií prinútili inžinierov hľadať spôsoby, ako zvýšiť počet kanálov prenášaných na jednej vlne. Možnosti viackanálového vysielania sú určené Kotelnikovovou vetou a Nyquistovou bariérou, avšak okrem kvantovania signálu bolo možné zvýšiť informačnú záťaž na komunikačnom kanáli zmenou fázy. Kvadratúrna amplitúdová modulácia je spôsob prenosu, pri ktorom sa rôzne signály prenášajú na rovnakej frekvencii, pričom sú navzájom fázovo posunuté.priateľ 90 stupňov. Štvorfázové tvoria kvadratúru alebo kombináciu dvoch zložiek opísaných goniometrickými funkciami sin a cos, odtiaľ názov.

Kvadratúrna amplitúdová modulácia je široko používaná v digitálnej komunikácii. Vo svojom jadre ide o kombináciu fázovej a amplitúdovej modulácie.

Odporúča: