Общие понятия о модуляции.

Лекция № 10.

 

Модуляция – это процесс изменения одного или нескольких параметров несущей в соответствии с изменением параметров сигнала, воздействующего на нее (модулирующего сигнала).

Параметры несущей, изменяющиеся во времени под воздействием модулирующего сигнала, называются информационными, так как в них заложена передаваемая информация. Физический процесс управления параметрами несущей и является модуляцией. Устройство, при помощи которого получают модулированные сигналы, называется модулятором.

 

Модулятор.

 

Модулятор должен иметь два входа: один для модулирующего (информационного) сигнала, другой – для несущей. Модулированный (высокочастотный) сигнал на выходе модулятора зависит от времени и от модулирующего сигнала , поэтому и обозначается как функция двух аргументов .

Модулированные сигналы различаются по виду несущей и по модулируемым параметрам. В качестве несущей чаще всего используются гармонические колебания, периодическая последовательность импульсов, реже – колебания специальной формы, узкополосный случайный процесс.

Гармоническая несущая характеризуется тремя свободными параметрами: амплитудой , частотой и фазой . Все они могут быть информационными. В результате изменения одного из этих параметров при постоянстве других, получим три основных вида модуляции:

- амплитудную модуляцию (АМ);

- частотную модуляцию (ЧМ);

- фазовую модуляцию (ФМ).

 

Модулированный сигнал при гармонической несущей в общем случае можно представить в виде

 

,

 

где – огибающая сигнала; – полная фаза.

За интервал времени, в течении которого полная фаза изменится на , огибающая не успеет сильно измениться и ее можно считать медленно меняющейся.

Главная особенность любой модуляции – это преобразование спектра модулирующего сигнала. В общем случае происходит расширение спектра, а при гармонической несущей – перенос спектра в область около частоты несущей. Именно это обстоятельство и привело к использованию только модулированных сигналов в радиосвязи и многоканальной связи.

Практически в настоящее время в системах связи используется более пятидесяти видов модуляции и число их продолжает расти. Такое большое количество различных видов модуляции связано с тем, что каждый из них имеет свою помехоустойчивость. Поэтому, прежде всего надо учитывать способность данного вида модуляции обеспечить заданное качество передачи сообщений по линии связи при наличии помех.