Ogolna zasada

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 sygnał zmodulowany jest sygnałem wąskopasmowym, który się nadaje np. do transmisji drogą radiową.

Widmo modulacji

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 fmin ... fmax, a częstotliwość fali nośnej jest równa fn, to pasmo zajmowane przez zmodulowany sygnał obejmie przedział częstotliwości od fn - fmax do fn + fmax. W tym:

-dolna wstęga boczna: fn - fmax do fn - fmin

-górna wstęga boczna: fn + fmax do fn + fmin

-sygnał‚ nośny: fn

Moc sygnału zmodulowanego dana jest wzorem:


Pn - 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, że wstęga ta zostanie przekazana z pełną mocą.
Sygnał zmodulowany AM z wytłumioną falą nośną oznacza się skrótem AM-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.

Głębokość modulacji

Modulację AM charakteryzuje współczynnik głębokości modulacji, który wynosi:


gdzie:

Am - amplituda sygnału modulującego (informacji)

An - amplituda sygnału nośnego

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

Rodzaje modulacji

AM-SC (DSB, DSB-SC) (ang. Amplitude Modulation Suppressed Carrier, Double Side Band) - dwuwstęgowa modulacja amplitudy z wytłumioną falą nośną

VSB (ang. Vestigial Sideband) - modulacja amplitudy z częściowo tłumioną wstęga boczną (C3F)

SSB-FC (ang. Single Side Band Full Carrier) - jednowstęgowa modulacja amplitudy z falą nośną (H3E)

SSB-RC (ang. Single Side Band Reduced Carrier) - jednowstęgowa modulacja amplitudy z częściowo wytłumioną falą nośną (R3E)

SSB-SC (ang. Single Side Band Suppressed Carrier) - jednowstęgowa modulacja amplitudy z wytłumioną falą nośną (min. 45 dB)

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 i zajmuje węższe pasmo, jest jednak najtrudniejszy do realizacji praktycznej.

Demodulacja

Demodulacja to proces odwrotny do modulacji. Odbiornik nazywany demodulatorem uzyskuje sygnał, który dekoduje do wyjściowej postaci.

Sposoby demodulacji:

-liniowe

-eksponencjalne

-obwiedni.

-demodulacja synchroniczna.

-demodulacja obwiedniowa.

Demodulator prostownikowy

Demodulator obwiedniowy

Odbiornik radiowy:

1. Wzmacniacz w cz.

2. Mieszacz

3. Wzmacniacz p cz.

4. Detektor

5. Wzmacniacz m cz.

6. Heterodyna

7. Antena

8. Głośnik

Etapy:

Sygnał wejściowy przetwarzany jest w sygnal o niższej częstotliwości poprzez zmieszanie go z sygnalem o innej częstotliwości z wbudowanego generatora (heterodyny). Mieszanie częstotliwości przeprowadzane jest w diodach lub tranzystorach. Powstaje sygnal który ma rozne składowe takie jak wielkokrotnosc sygnalu wejściowego i heterodyny oraz ich sume i roznice. Nastepnie wygnal przechodzi przez filtr dostosowany do jednej z tych składowych.

Podstawowe parametry:

-czulosc - zdolność do odbiory jak najlabszych sygnałów, miara jest najmniejsza wartość sygnalu wejściowego zapewniajaca odbior

-selektywnosc - zdolność do wyodrębniania sygnalu spośród innych, miara jest roznica sily sygnałów stacji pobliskich wybranej.

-tlumienie częstotliwości lustrzanych - częstotliwość sygnalu wejściowego rozni się od częstotliwości sygnalu tylko wielkości heterodyny ale w drugą strone trzeba to wytłumić,

-pasmo przenoszenia - zakres częstotliwości

---