Modulacja amplitudy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii.

Modulacja amplitudy (AM ang. Amplitude Modulation), to jedna z trzech podstawowych rodzajów modulacji. Polega na zakodowaniu sygnału informacyjnego (szerekopasmowego o małej częstotliwości) w chwilowych zmianach amplitudy sygnału nośnego (inaczej nazywanej falą nośną). Uzyskany w wyniku sygnal zmodulowany jest sygnałem wąskopasmowym, który się nadaje np. do transmisji drogą radiową. Rysunek po prawej stronie pokazuje wygląd sygnału zmodulowanego AM tonem sinusoidalnym.

Modulację AM charakteryzuje współczynnik głębokości modulacji, który wynosi:

gdzie:

• A_m -- amplituda sygnału modulującego (informacji)

• A_n -- amplituda sygnału nośnego

Współczynnik głębokości modulacji mieści się w zakresie 0...1, dość często podawany jest również w procentach.

Rysunek poniżej pokazuje widmo sygnału zmodulowanego amplitudowo (kolor czerwony) i sygnału modulującego (kolor zielony) - jak widać sygnał zmodulowany składa się z trzech elementów: fali nośnej i leżących po obu jej stronach, symetrycznie odbitych, dwóch wstęg bocznych, które są powtórzeniem kształtu widma sygnału modulującego.

Jeżeli pasmo sygnału modulującego mieści się w zakresie
, a częstotliwość fali nośnej jest równa f_n, to pasmo zajmowane przez zmodulowany sygnał obejmie przedział częstotliwości od f_n - f_max do f_n + f_max. W tym:

• dolna wstęga boczna: f_n - f_max do f_n - f_min

• górna wstęga boczna: f_n + f_min do f_n + f_max

• sygnał nośny: f_n

Moc sygnału zmodulowanego dana jest wzorem:

P_n -- moc sygnału nośnego.

Z tego wzoru wynika, że moc obu wstęg bocznych w sumie nie może przekroczyć 50% mocy całego sygnału (osiągnie maksimum, gdy m = 1).

Do przeniesienia informacji wystarczy tylko jedna wstęga boczna, więc druga wstęga i fala nośna mogą zostać z sygnału usunięte (wytłumione), co spowoduje, wstęga ta zostanie przekazana z pełną mocą.

Sygnał zmodulowany AM z wytłumioną falą nośną oznacza się skrótem AM-SC (SC ang. skrót od Suppress Carrier - wytłumiona nośna), sygnał składający się z jednej wstęgi bocznej i fali nośnej skrótem SSB (ang. Single Side Band), a sygnał składający się tylko z jednej wstęgi bocznej skrótem SSB-SC. Ten ostatni typ modulacji jest najefektywniejszy pod względem energetycznym, gdyż do przesłania informacji zmodulowanej SSB-SC wystarczy tylko 25% mocy potrzebnej do przesłania tego samego sygnału zmodulowanego "pełną" modulacją amplitudy, jest jednak najtrudniejszy do realizacji praktycznej.

---