Fala nośna w modulacji impulsowej: SIGMA[c(t-nTzero)] ]
Funkcjonał modulacji w PAM: s(t) = c(t) f(t), m(t) =f(t)
Prekursor PCM : A.H. Reeves (1937r.)
Schemat blokowy PCM: Źródło sygnału analogowe > FDP > dyskretyzator(lub układ próbkujący) > Kwantyzator > koder
Ważne daty: (rozwój właściwy)
- 1840 telegrafia 1860 symilografia 1876 telefonia 1890 telewizja mechaniczna- 1924 radiofonia 1935 telewizja elektroniczna
1940 telegrafia abonencka(teleks) 1945 telewizja kolorowa
SYSTEM TEL : Źródło wiadomości Nadajnik Kanał Odbiornik Obiekt przeznaczenia wiadomości
Systemy radio- i hydrolokacyjne wykorzystują zjawisko echa. Rolę sygnału nadawanego odgrywa nie sygnał sondujący przestrzeń wysyłany przez nadajnik, lecz sygnał odbity od obiektu.
transformata Hilberta: (1/PI)CAŁKA(F(A)/(t-A)dA.
Sygnał zmodulowany
s(t) - sygnał zmod. c(t) - funkcja nośna
m[] - funkcjonał modulacji f(t) - sygnał modulujący
Zadaniem funkcji nośnej jest przesunięcie widma wiadomości z pasma naturalnego do innego zakresu częstotliwości, dogodniejszego do transmisji
Modulacja - ciągłe i odwracalne odwzorowanie sygnału modulującego f(t) na sygnał zmodulowany s(t), stanowiący funkcję sygnału nośnego i modulującego.
W wyniku modulacji widmo funkcji modulującej zostaje przesunięte o
.
Metody demodulacji:
- detekcja koherentna (amplitudy)
- detekcja fazy lub częstotliwości
- detekcja obwiedni
Funkcjonały:
- liniowe (odpowiadają modulacji amplitudy)
- eksponencjalne (generują sygnały zmodulowane kątowe, a także sygnały o jednoczesnej modulacji amplitudy i kąta)
AM - dwuwstęgowa modulacja amplitudy z dużym poziomem fali nośnej
Funkcja nośna ma postać fali harmonicznej
Funkcjonał modulacji (liniowy)
Równanie sygnału zmodulowanego:
Jeżeli jest spełniony warunek
to mamy do czynienia z liniową modulacją amplitudy
Głębokość modulacji:
Widmo:
W wyniku modulacji widmo funkcji modulującej zostaje przesunięte o
.
Jeśli sygnał modulujący ma ograniczone widmo, to sygnał zmodulowany zajmuje pasmo o szerokości dwukrotnie większej, tj.
.
DSB-SC - dwuwstęgowa modulacja amplitudy bez fali nośnej
Funkcjonał modulacji jest wprost sygnałem modulującym
m(t) = f(t)
Funkcja nośna ma postać funkcji harmonicznej:
Sygnał zmodulowany:
W wyniku tej operacji widmo sygnału modulującego ulega przesunięciu (zachowując swój kształt) o +/-
wzdłuż osi częstotliwości.
W sygnale nie występuje fala nośna.
Generacja sygnałów DSB-SC
Modulatory (zrównoważone, tłumiące falę nośną)
- kluczowane
- z elementami nieliniowymi
Demodulacja DSB-SC
- detekcja synchroniczna (koherentna)
- detekcja liniowa (kwadraturowa) - po uprzednim dodaniu do sygnału zmodulowanego fali nośnej o dużej amplitudzie
MODULACJA FM
Sygnał modulujący:
Faza chwilowa i pulsacja chwilowa sygnału zmodulowanego FM:
Dewiacja częstotliwości:
(ustalona)
Dewiacja fazy:
(zależy od częstotliwości sygnału modulującego)
Sygnał zmodulowany FM:
Wskaźnik modulacji
- przy modulacji PM (wskaźnik beta równy dewiacji fazy dla PM czyli kA)
- przy modulacji FM (stosunek dewiacji częstotliwości do częstotliwości czyli
Stąd ogólny wzór na sygnał zmodulowany kątowo (FM lub PM):
Szerokość pasma FM
Według norm obowiązujących w Polsce maksymalna dewiacja częstotliwości w radiofonii UKF-FM wynosi 50 kHz, a maksymalna częstotliwość sygnału modulującego 15 kHz. Stąd wymagana szerokość pasma dla transmisji FM:
B = 2(50+15) = 130 kHz
Moc w modulacji kąta
- moc przebiegu zmodulowanego kątowo jest taka sama jak moc niezmodulowanej fali nośnej.
MODULACJA |
FUNKCJONAŁ |
AM |
|
DSB-S.C. |
|
SSB |
|
VSB |
|
PM |
|
FM |
|