Амплитудная модуляция это простой способ передачи сигнала, например звука, с одного конца на другой. Звук — это форма энергии или вибраций.
Он распространяется по воздуху в виде волн. Природа этой волны поперечная. Волна имеет две важные составляющие-амплитуду и частоту.
При амплитудной модуляции амплитуда несущей волны изменяется в соответствии с интенсивностью сигнала.
Амплитуда волны определяется как максимальное смещение вибрирующих частиц в данной среде из положения равновесия. Амплитуда определяет энергию волны.
Волны более высокой амплитуды имеют более высокую энергию, тогда как волны более низкой амплитуды обладают более низкой энергией.
В случае звуковой волны амплитуда представляет громкость. Для более высокого тона амплитуда звука будет больше, а для более низкого тона амплитуда звука будет меньше.
Музыка или речь, сгенерированные в радиовещательной станции, должны передаваться на большее расстояние приемнику.
Для отправки этих сигналов сначала он преобразуется в звуковые сигналы с помощью микрофона. Частотный диапазон этих звуковых сигналов будет составлять 20-200 Гц. Энергия этих сигналов слишком мала, и они не могут перемещаться на большое расстояние.
Если сигнал должен передаваться с одной станции на другую, частота сигнала должна быть выше 20 кГц. Преимущество выбора высокой частоты заключается в том, что он может передавать на большое расстояние с минимальной мощностью.
Таким образом, чтобы преобразовать низкочастотный звуковой сигнал в высокочастотный, звуковые сигналы будут накладываться на высокочастотную электрическую волну.
Эта высокочастотная волна известна как несущая волна или несущий сигнал. Результирующая волна после наложения известна как модулированная волна, и этот процесс называется модуляцией.
От радиостанций модулированный сигнал, такой как музыка или речь, передается через антенны. На приемных станциях аудиосигнал и сигнал несущей разделены.
Этот процесс известен как демодуляция. С помощью громкоговорителя аудиосигналы могут быть усилены и воспроизведены.
Коэффициент модуляции-это отношение изменения амплитуды несущей волны после модуляции к амплитуде несущей волны до модуляции. Сила и качество передаваемого сигнала определяются коэффициентом модуляции. Он обозначается буквой «м».
Если коэффициент модуляции больше единицы, то изменение амплитуды несущей невелико. Следовательно, сигнал будет слабым.
Если коэффициент модуляции больше единицы, сигнал, который должен быть передан, искажается, и в результате сигнальная волна не может быть воспроизведена должным образом. Для успешной модуляции степень модуляции не должна превышать 100 %.
При амплитудной модуляции амплитуда несущей волны изменяется в зависимости от интенсивности сигнала.
Несущая волна имеет положительный полупериод и отрицательный полупериод. В соответствии с аудиосигналом изменяются оба полупериода.
Математически несущая волна записывается как
ec = Ec cos ωct …………… (1)
Здесь ec-напряжение, Ec-амплитуда, а ωc-угловая частота несущего сигнала
При амплитудной модуляции изменяется ec (амплитуда) несущей волны.
Результирующий модулирующий сигнал может быть записан в виде
es = Es cosωst ……………. (2)
Здесь es-напряжение, Es-амплитуда, а ωs представляет собой угловую частоту сигнала, который должен быть передан.
Чтобы получить амплитудно-модулированную волну, амплитуда несущей должна изменяться в соответствии с сигналом.
Из eqn (1)
e = (Ec + Ec cos ωst ) cos ωct
e = Ec cosωct = Ec1+mcos ωst1+mcos ωst cosωct
= m, коэффициент модуляции
При упрощении мы получаем,
e = Eccos ωct + mEccos wct . coswst …………… (3)
= Ec cos ωct + ]
= Ec cos ωct + соs(+)t +соs(−)t
e = Ec cos ωct + cos (+) t + cos (-) t …………… (4)
Уравнение (4) представляет собой математическое представление амплитудно-модулированной волны
В этом уравнении мы видим три компонента.
Первый компонент Ec cos ωct является несущей волной
Второй компонент, cos (+) t, называется верхней боковой полосой (USB), потому что его частота выше несущей волны.
Третья составляющая, cos (-) t, известна как нижняя боковая полоса (LSB), поскольку ее частота ниже несущей волны.
Если нарисовать частотный спектр амплитудно-модулированного сигнала, можно заметить, что местоположение несущего сигнала находится посередине.
Верхняя боковая полоса и нижняя боковая полоса волны расположены по обе стороны от несущей с частотным интервалом.
Если коэффициент модуляции m=1, то амплитуда верхней боковой полосы и нижней боковой полосы будет составлять половину амплитуды несущей волны.
Полоса пропускания амплитудно – модулированной волны варьируется от (ωc — ωs) до (ωc + ωs). Верхняя боковая полоса волны состоит из суммы составляющих и несущей частоты. Аналогично, нижняя боковая полоса состоит из различных компонентов сигнала, а также несущей частоты.
Ограничения в передаче амплитудной модуляции могут быть преодолены путем применения некоторых методов
При этом способе передачи несущая подавляется и передается по обеим боковым полосам (верхней боковой полосе и нижней боковой полосе). Таким образом, можно уменьшить потери мощности в носителе
При этом способе передачи передается одна из боковых полос (либо верхняя боковая полоса, либо нижняя боковая полоса). Несущая и другая боковая полоса подавляются, чтобы уменьшить потери мощности.
В этом режиме передачи одна полная боковая полоса сигнала и половина оставшейся боковой полосы передаются вместе. Этот метод является компромиссом между DSBSC и SSBSC.
Что называется амплитудно модулированного сигнала?
Амплитудная модуляция (AM) — это метод модуляции, используемый в электронной связи, чаще всего для передачи сообщений с помощью радиоволн.
При амплитудной модуляции амплитуда (мощность сигнала) несущей волны изменяется пропорционально амплитуде сигнала сообщения, такого как аудиосигнал.
Какой параметр является информационным при амплитудной модуляции?
Амплитудная модуляция (АМ) является самым простым и распространенным видом изменения параметров носителя информации.
При АМ огибающая амплитуда гармонического колебания (переносчика) изменяется по закону, совпадающему с законом изменения передаваемого сообщения, частота же и начальная фаза колебания поддерживаются.
Где используется амплитудная модуляция?
Для радиовещания на длинных, средних и коротких волнах амплитудная модуляция применяется до сих пор.
Помимо радиовещания, АМ применялась также в проводном вещании (трехпрограммное вещание) для передачи по двухпроводной линии нескольких программ одновременно.
Что такое модуляция простыми словами?
Модуляцией называется процесс изменения одного или нескольких параметров высокочастотного несущего колебания по закону низкочастотного информационного сигнала.
Определение: Модулирующий сигнал — сигнал, хранящий передаваемую информацию. Несущий сигнал — сигнал, выполняющий роль переносчика информации.
Чем отличаются амплитудная и частотная модуляция?
Амплитудная модуляция (АМ) — это метод, используемый в электронной связи, чаще всего для передачи информации с помощью радиоволны.
Частотная модуляция (ЧМ) передает информацию по несущей, изменяя ее частоту (в отличие от амплитудной модуляции, в которой амплитуда несущей изменяется, а ее частота остается постоянной).