Угловая модуляция

При частотной модуляции по закону управляющего сигнала изменяется частота несущего колебания около среднего значенияf_o.

Частотно-модулированное колебание при модуляции одним тоном имеет вид:

Uчм = А_оcos(2pf_o+kScos2pF_o).

Максимальное отклонение частоты f_d = kSот f_o называют девиацией частоты.

Аналогично, при фазовой модуляции по закону управляющего сигнала изменяется фаза несущего колебания. Поскольку фаза и частота взаимосвязаны (частота - производная от фазы, а фаза - интеграл от частоты), эти виды модуляции объединяют общим названием - угловая модуляция.

Спектры сигналов при частотной и фазовой модуляции имеют более сложный состав, чем при АМ, однако основные закономерности спектра - несущая и боковые полосы - сохраняются.

Ширина спектра ЧМ-сигнала составляет F_чм = 2М_ч∆F_мак, где как и прежде ∆F_мак - полоса частот, занимаемая управляющим сигналом.

Так как М_ч > 1, спектр ЧМ-сигнала шире спектра АМ-сигнала. Поэтому, в частности, частотную модуляцию используют только в диапазоне ультракоротких волн, чтобы относительная ширина спектра не оказалась чрезмерно большой.

Частотная модуляция обладает большей помехоустойчивостью по сравнению с амплитудной. Это объясняется тем, что помехи на входе приемного устройства приводят, как правило, к случайному изменению амплитуды, т.е. искажают информационный параметр. При частотной модуляции влияние помех на амплитуду сигналов не приводит к изменению информационного параметра - частоты.

Для восстановления низкочастотного сигнала в приемном устройстве осуществляется обратное преобразование – демодуляция (детектирование).

 

Модуляция двоичными сигналами – манипуляция

При передаче кодированных сообщений управляющие сигналы представляют собой последовательность прямоугольных импульсов и пауз (или импульсов противоположной полярности). В этом случае модулируемый параметр несущего колебания принимает одно из двух фиксированных значения, такую разновидность модуляции называют манипуляцией. По аналогии с модуляцией различают амплитудную, частотную и фазовую манипуляции. Следует отметить, что, в манипуляция (модуляция двоичным сигналом) обладает значительно большей помехоустойчивостью, чем модуляция непрерывным сигналом.