Разделы сайта

Методы управления несущим высокочастотным сигналом

Структурная схема модулятора изображена на рисунке 18. Преобразование спектра, которое происходит при модуляции, возможно в нелинейных системах либо в линейных системах с переменными параметрами. Последние обычно реализуются с помощью нелинейных элементов (НЭ), поэтому в состав модулятора, как правило, входит НЭ.

Рисунок 18 - Структурная схема модулятора

В качестве нелинейного элемента используются полупроводниковые диоды и транзисторы. Согласующие цепи модулятора предназначены для наиболее полной передачи мощностей от источников к НЭ и выходной мощности в нагрузку. Кроме того, входная и выходная согласующие цепи несущей частоты обеспечивают оптимальный режим работы НЭ.

При амплитудной модуляции (AM) амплитуда несущих колебаний изменяется по закону модулирующего сигнала. Обычно сигнал имеет сложный спектр, однако в пределах допустимой погрешности принимают модулирующий сигнал гармоническим

, где - амплитуда сигнала; (9)

где - круговая частота.

Выражение мгновенного значения несущих колебаний имеет вид:

(10)

где - мгновенное напряжение несущей частоты ;

UН - амплитуда несущих колебаний;

m - коэффициент модуляции.

Тогда амплитудная модуляция сигнала представлена выражением (11).

(11)

Для исключения искажения передаваемого сигнала должно быть выполнено условие 0< m < 1. На рисунке 19 представлены временные зависимости АМ-колебаний.

Как следует из (11), максимальная и минимальная амплитуды несущих колебаний могут быть рассчитаны следующим образом:

откуда

Спектр АМ сигнала при модуляции гармоническим сигналом (9) представлен на рисунке 19, а.

Рисунок 19 - Спектры модулированных по амплитуде колебаний при модуляции одним током (а) и сложным сигналом (б)

Как видно из рисунка 19, при модуляции сложным сигналом коэффициент модуляции m является функцией времени. Для отсутствия нелинейных искажений максимальное значение коэффициента модуляции не должно превышать единицы. Среднее значение m за длительный промежуток времени. соизмеримый с периодом самой низкой частоты сигнала, составляет обычно 0,35 - 0,4. Спектр AM - колебаний может быть получен из (11),

На рисунке 19, б показан спектр AM колебаний, построенный в согласии с (11). Если модулирующий сигнал сложный, содержащий частоты в полосе , то спектр AM колебаний имеет вид, изображенный на рисунке 19, б. Как видно из рисунка 19,б, ширина спектра AM колебаний равна 2Fmax.

Угловая модуляция

При угловой модуляции амплитуда несущих колебаний остается постоянной, а информация содержится в изменении частоты co(t) или начальной фазы cp(t). Если под действием модулирующего сигнала изменяется частота to, то модуляция называется частотной (ЧМ). Если же модулирующий сигнал воздействует на начальную фазу несущих колебаний, модуляция называется фазовой (ФМ). Название «угловая модуляция» связано с представлением модулированных по частоте или по фазе колебаний в виде вектора, вращающегося с частотой . Носителем информации является изменение фазового угла этого вектора.

Перейти на страницу: 1 2

Самое читаемое:

Исследование устойчивости алгоритмов приема к изменению помехи
При реализации процедур обнаружения или различения сигналов результатом обработки должно быть принятие соответствующего решения. Так, в случае обнаружения необходимо принять решение относительно того, присутствует ли в сигнале , поступающем на вход устройства обработки, полезный сигнал или же представляет собой только помеху. При ...