Најранији АМ сигнал емитовао је 1901. године инжењер Региналд Фессенден . Он је Канађанин и узео је нонстоп пренос варница као и смештен микрофон на бази угљеника у каблу антене. Звучни таласи утичу на микрофон променом његовог отпора и интензитета преноса. Иако врло једноставни, сигнали су се лако чули на неколико стотина метара даљине, иако је заискрило да ће се огласити оштар звук. До почетка непрекидних синусних таласа, емитовање се знатно побољшало, а амплитудска модулација постаће уобичајена за пренос говора. Тренутно се амплитуда користи за емитовање звука на краткоталасним, дугим средњим опсезима, као и за двосмерну радио комуникацију на ВХФ фреквенцији која се користи за авионе.
Шта је амплитудна модулација?
Тхе дефиниција амплитудске модулације је, амплитуда носећег сигнала пропорционална (у складу са) амплитудом улазног модулационог сигнала. У АМ постоји модулирајући сигнал. Ово се такође назива улазни сигнал или основни опсег сигнала (говор на пример). Ово је сигнал ниске фреквенције као што смо видели раније. Постоји још један високофреквентни сигнал који се назива носилац. Сврха АМ је превођење нискофреквентног основног опсега у виши фреквентни сигнал помоћу носача . Као што је раније речено, високофреквентни сигнали се могу ширити на веће удаљености од нижефреквентних. Тхе деривати амплитудске модулације укључи следеће.
Таласни облици амплитудне модулације
Модулирајући сигнал (улазни сигнал) Вм = Вм син ωмт
Где је Вм тренутна вредност, а Вм максимална вредност модулационог (улазног) сигнала.
фм је фреквенција модулационог (улазног) сигнала и ωм = 2π фм
Сигнал носача Вц = Вц без ωцт
Где је Вц тренутна вредност, а Вц максимална вредност носећег сигнала, фц је фреквенција носећег сигнала и ωц = 2π фц.
АМ анализа таласних облика
Тхе једначина амплитудске модулације је,
ВАМ = Вц + Вм = Вц + Вм син ωмт
вАМ = ВАМ син θ = ВАМ без ωцт
= (Вц + Вм син ωмт) син ωцт
= Вц (1 + м син ωмт) син ωцт где је м дато са м = Вм / Вц
Индекс модулације
Индекс модулације се дефинише као однос амплитуде модулационог сигнала и амплитуде носећег сигнала. Означава се са „м“
Индекс модулације м = Вм / Вц
Индекс модулације познат је и као фактор модулације, коефицијент модулације или степен модулације
„М“ имаће вредност између 0 и 1.
„М“ када се изрази у процентима назива се% модулација.
Вм = Вмак-Вмин / 2
Вц = Вмак-Вм
Вц = Вмак- (Вмак-Вмин / 2) = Вмак + Вмин / 2
Стога, Вм / Вц = (Вмак-Вмин / Вмак + Вмин)
Критична модулација
То се дешава када је индекс модулације (м) = 1. Напомена, током критичне модулације Вмин = 0
Критична модулација
М = Вм / Вц = (Вмак-Вмин / Вмак + Вмин) = (Вмак / Вмак) = 1
Замена В м = 0 Према томе при критичној модулацији м = Вм / Вц
Замена м = 1. Стога је код критичне модулације Вм = Вц
Шта је прекомерна модулација и бочне траке АМ?
То се може догодити када м> 1
То је (Вм / Вц)> 1 . Према томе Вм> Вц . Другим речима, модулациони сигнал је већи од сигнала носача.
АМ сигнал ће генерисати нове сигнале који се називају бочни опсези, на фреквенцијама које нису фц или фм.
Знамо да је В.САМ= (Вц + м Вм син ωмт) син ωцт
Ми то такође знамо м = Вм / Вц . Према томе Вм = м.Вц
Бочне траке АМ
Стога,
Случај 1: И улазни сигнал и сигнал носача су синусни таласи.
В.САМ= (Вц + м Вц син ωмт) син ωцт
= Вц син ωцт + м Вц син ωмт. Син ωцт
Поврат СинА СинБ = 1/2 [цос (А-Б) - цос (А + Б)]
Према томе ВАМ = Вц син ωцт + [мВц / 2 цос (ωц - вм) т] ─ [мВц / 2 цос (ωц + вм) т]
Где Вц син ωцт је превозник
мВц / 2 цос (ωц - вм) т је доња бочна трака
мВц / 2 цос (ωц + вм) т И вечера бочна трака
Стога АМ сигнал има три фреквенцијске компоненте, носач, горњи бочни опсег и доњи бочни опсег.
Случај 2: И улазни сигнал и сигнал носача су цос таласи.
ВАМ = (Вц + м Вц цос ωмт) цос ωцт
= Вц цос ωцт + мВц цос ωмт. цос ωцт
Поврат Цос А Цос Б = 1/2 [цос (А ─Б) + цос (А + Б)]
Према томе ВАМ = Вц цос ωцт + [мВц / 2 цос (ωц - вм) т] + [мВц / 2 цос (ωц + вм) т]
Где Вц цос ωцт
мВц / 2 цос (ωц - вм) т је доња бочна трака
мВц / 2 цос (ωц + вм) т вечера бочна трака
Стога АМ сигнал има три фреквенцијске компоненте, носач, горњи бочни опсег и доњи бочни опсег
Пропусни опсег АМ
Пропусни опсег сложеног сигнала попут АМ је разлика између његових компонената највише и најниже фреквенције и изражава се у херцима (Хз). Пропусни опсег се бави само фреквенцијама.
Као што је приказано на следећој слици
Ширина појаса = (фц - фм) - (фц + фм) = 2 фм
Нивои снаге у носачу и бочним тракама
Нивои снаге у носачу и бочним тракама
У АМ таласу постоје три компоненте. Немодулисани носач, УСБ и ЛСБ.
Укупна снага АМ је = Снага у
Немодулисани носач + снага у УСБ-у + снага у ЛСБ-у
Ако је Р оптерећење, онда укључите АМ = В2ц / Р + ВЛСБдва/ Р + ВУСБ2/2
Снага носача
Вршна снага = Вдвац / Р
Вршни напон = Вц, дакле ефективни напон = Вц / √2
РМС снага носача = 1 / Р [Вц / √2]два= Вдвац / 2Р
РМС снага у бочним опсезима
ПЛСБ = ПУСБ = В.СБ2 / Р = 1 / Р [мВц / 2 / √2]два
= мдва(У)два/ 8Р = мдва/ 4 Кс Вдвац / 2Р
РМС снага у бочним опсезима
Знамо да је В.двац / 2Р = ком
Према томе П.ЛСБ= мдва/ 4 к ком
Укупна снага = вдвац / 2Р + м2Вцдва/ 8Р + м2Вцдва/ 8Р
вдвац / 2Р [1 + (м2 / 4) + (м2 / 4)] = Пц [1 + (м2 / 4) + (м2 / 4)]
П.Укупно = Пц [1 + мдва/два ]
Индекс модулације у смислу укупне снаге (ПТотал) и снаге носача (Пц)
ПТотал = Пц [1 + мдва/два]
ПТотал / Пц = [1 + мдва/два]
мдва/ 2 = П.Укупно/ Пц - 1
м = √2 (П.Укупно/ Ком - 1)
Ефикасност преноса
У АМ-у постоје три компоненте напајања Пц, ПЛСБ и ПУСБ
Од њих је ПЦ немодулисани носач. Растрошно је јер не садржи никакве информације.
Две бочне траке носе све корисне информације и самим тим корисну снагу троше се само у бочним тракама
Ефикасност (η)
Однос пренете снаге која садржи корисне информације (ПЛСБ + ПУСБ) и укупне пренете снаге .
Ефикасност преноса = (ПЛСБ+ ПУСБ) / (ПТотал)
η = Пц [мдва/ 4 + мдва/ 4] / ком [1 = мдва/ 2] = мдва/ 2 + мдва
η% = (мдва/ 2 + мдва) Кс 100
Демодулација амплитуде
Инверзна вредност модулатора и он опоравља (декодира) изворни сигнал (какав је био модулациони сигнал на крају предајника) из примљеног АМ сигнала.
Детектор коверти
АМ је једноставан талас и детектор је демодулатор. Опоравља оригинални сигнал (какав је био модулациони сигнал на крају предајника) из примљеног АМ сигнала. Тхе детектор се састоји од једноставан полуталасни исправљач који исправља примљени АМ сигнал. Након тога следи а нископропусни филтер која уклања (заобилази) високофреквентни таласни облик примљеног сигнала. Резултујући излаз нископропусног филтра биће изворни улазни (модулирајући) сигнал.
Детектор коверти
Долазни АМ сигнал је трансформаторски спојен ХВ исправљач који спроводи током позитивних циклуса АМ и прекида негативне циклусе АМ. Филтрирај кондензатор Ц филтрира (заобилази) високофреквентни носач (фц) и дозвољава само ниже фреквенције (фм). Тако, филтер излаз је изворни улазни (модулирајући) сигнал.
Врсте амплитудне модулације
Различити врсте модулација амплитуде укључи следеће.
1) Двострука модулација потиснутог носача (ДСБ-СЦ)
- Пренесени талас састоји се само од горње и доње бочне траке
- Али захтев за пропусношћу канала је исти као и пре.
2) Једностранска (ССБ) модулација
- Модулациони талас се састоји само од горњег бочног или доњег бочног опсега.
- Да преведе спектар модулирајућег сигнала на ново место у фреквенцијском домену.
3) Модулација бочног опсега (ВСБ)
- Једна бочна трака пролази готово у потпуности и задржава се само траг друге бочне траке.
- Потребни пропусни опсег канала је мало већи од пропусног опсега поруке за износ једнак ширини рушевног бочног опсега.
Предности и недостаци амплитудне модулације
Тхе предности амплитудске модулације укључи следеће.
- Амплитудна модулација је економична и лако доступна
- То је тако једноставно имплементирати и помоћу кола са мање компоненти може се демодулисати.
- Пријемници АМ нису скупи јер не захтевају никакве специјализоване компоненте.
Тхе недостаци амплитудске модулације укључи следеће.
- Ефикасност ове модулације је врло ниска јер користи велику снагу
- Ова модулација користи амплитудну фреквенцију неколико пута за модулацију сигнала носећим сигналом.
- Ово смањује изворни квалитет сигнала на пријемном крају и узрокује проблеме у квалитету сигнала.
- АМ системи су подложни стварању буке.
- Тхе примене амплитудске модулације ограничења на ВХФ, радио станице и применљиви само на једну комуникацију
Дакле, овде се ради о прегледу амплитудска модулација . Главна предност је у томе што пошто кохерентна референца није потребан за демодулацију све док 0 модулација амплитуде импулса ?
