Amplitudová modulace a její vylepšení

Amplitudová modulace a její vylepšení
Amplitudová modulace a její vylepšení
Anonim

Na panelu každého moderního rádia je přepínač AM-FM. Běžný spotřebitel zpravidla nepřemýšlí o tom, co tato písmena znamenají, stačí, aby si zapamatoval, že na FM je jeho oblíbená VHF rozhlasová stanice, která vysílá signál ve stereo zvuku a ve vynikající kvalitě, a na AM můžete chytit Mayaka. Pokud se ponoříte do technických detailů alespoň na úrovni uživatelské příručky, ukáže se, že AM je amplitudová modulace a FM je frekvenční modulace. Jak se liší?

amplitudové modulace
amplitudové modulace

Aby mohla hudba znít z reproduktoru rádia, musí zvukový signál projít určitými změnami. Především by měl být vhodný pro rozhlasové vysílání. Amplitudová modulace byla prvním způsobem, jak se komunikační inženýři naučili přenášet řeč a hudební programy vzduchem. Americký Fessenden v roce 1906 pomocí mechanického generátoru obdržel oscilace 50 kilohertzů, které se staly první nosnou frekvencí v historii. Technický problém dále vyřešil nejjednodušším možným způsobem instalací mikrofonu na výstup vinutí. Když zvukové vlny působily na uhelný prášek uvnitř membránové skříně, změnil se jeho odpor a velikost signálu,přicházející z generátoru do vysílací antény, snížené nebo zvýšené v závislosti na nich. Tak byla vynalezena amplitudová modulace, tedy změna amplitudy nosného signálu tak, aby tvar obalové čáry odpovídal tvaru přenášeného signálu. Ve 20. letech 20. století byly mechanické generátory nahrazeny elektronkovými. Tím se značně snížila velikost a hmotnost vysílačů.

kvadraturní amplitudová modulace
kvadraturní amplitudová modulace

Kmitočtová modulace se liší od amplitudové modulace tím, že amplituda nosné vlny zůstává nezměněna, její frekvence se mění. Jak se elektronická základna a obvody vyvíjely, objevily se další metody, kterými informační signál „sedl“na frekvenci rádiového dosahu. Změna fáze a šířky pulsu dala jméno fázové a pulsní šířkové modulaci. Zdálo se, že amplitudová modulace jako způsob vysílání je zastaralá. Dopadlo to ale jinak, své pozice si udržela, i když v mírně pozměněné podobě.

kvadraturní amplitudová modulace
kvadraturní amplitudová modulace

Rostoucí požadavky na informační saturaci frekvencí přiměly inženýry hledat způsoby, jak zvýšit počet kanálů přenášených na jedné vlně. Možnosti vícekanálového vysílání jsou určeny Kotelnikovovou větou a Nyquistovou bariérou, nicméně kromě kvantizace signálu bylo možné zvýšit informační zátěž komunikačního kanálu změnou fáze. Kvadraturní amplitudová modulace je způsob přenosu, při kterém jsou různé signály přenášeny na stejné frekvenci, vzájemně fázově posunuté.přítel 90 stupňů. Čtyřfázové tvoří kvadraturu nebo kombinaci dvou složek popsaných goniometrickými funkcemi sin a cos, odtud název.

Kvadraturní amplitudová modulace je široce používána v digitální komunikaci. Ve svém jádru se jedná o kombinaci fázové a amplitudové modulace.

Doporučuje: