Угловая Модуляция

Другим типом модуляции в непрерывно-волновой модуляции является угловая модуляция . Угловая модуляция — это процесс, в котором частота или фаза несущей изменяется в зависимости от сигнала сообщения. Это далее разделено на частотную и фазовую модуляцию.

Частотная модуляция — это процесс линейного изменения частоты сигнала несущей с сигналом сообщения.
Фазовая модуляция — это процесс линейного изменения фазы сигнала несущей с сигналом сообщения.

Частотная модуляция — это процесс линейного изменения частоты сигнала несущей с сигналом сообщения.

Фазовая модуляция — это процесс линейного изменения фазы сигнала несущей с сигналом сообщения.

Давайте теперь обсудим эти темы более подробно.

Модуляция частоты

При амплитудной модуляции амплитуда несущей изменяется. Но в частотной модуляции (ЧМ) частота несущего сигнала изменяется в соответствии с мгновенной амплитудой модулирующего сигнала.

Амплитуда и фаза сигнала несущей остается постоянной, тогда как частота несущей изменяется. Это может быть лучше понято при соблюдении следующих рисунков.

Частота модулированной волны остается постоянной как частота несущей волны, когда сигнал сообщения равен нулю. Частота увеличивается, когда сигнал сообщения достигает максимальной амплитуды.

Это означает, что с увеличением амплитуды модулирующего сигнала или сигнала сообщения несущая частота увеличивается. Аналогично, с уменьшением амплитуды модулирующего сигнала частота также уменьшается.

Математическое представление

Пусть несущая частота будет f _c

Частота при максимальной амплитуде сигнала сообщения = f _c + Δf

Частота при минимальной амплитуде сигнала сообщения = f _c — Δf

Разница между ЧМ модулированной частотой и нормальной частотой называется отклонением частоты и обозначается как Δf .

Отклонение частоты несущего сигнала от высокого к низкому или от низкого к высокому можно назвать колебанием несущей .

Размах несущей = 2 × отклонение частоты

= 2 × Δf

Уравнение для FM WAVE

Уравнение для FM-волны —

$$ s (t) = A_ccos [W_ct + 2 \ pi k_fm (t)] $$

Куда,

A _c = амплитуда носителя

w _c = угловая частота несущей = 2πf _c

m (t) = сигнал сообщения

FM можно разделить на узкополосный FM и широкополосный FM .

Узкополосный FM

Особенности узкополосного FM следующие:

Эта частотная модуляция имеет небольшую полосу пропускания.
Индекс модуляции небольшой.
Его спектр состоит из несущей, USB и LSB.
Это используется в мобильной связи, такой как полицейская радиосвязь, машины скорой помощи, такси и т. Д.

Эта частотная модуляция имеет небольшую полосу пропускания.

Индекс модуляции небольшой.

Его спектр состоит из несущей, USB и LSB.

Это используется в мобильной связи, такой как полицейская радиосвязь, машины скорой помощи, такси и т. Д.

Широкополосный FM

Особенности широкополосного FM следующие:

Эта частотная модуляция имеет бесконечную полосу пропускания.
Индекс модуляции велик, т. Е. Выше 1 .
Его спектр состоит из несущей и бесконечного количества боковых полос, которые расположены вокруг него.
Это используется в приложениях развлекательного вещания, таких как FM-радио, ТВ и т. Д.

Эта частотная модуляция имеет бесконечную полосу пропускания.

Индекс модуляции велик, т. Е. Выше 1 .

Его спектр состоит из несущей и бесконечного количества боковых полос, которые расположены вокруг него.

Это используется в приложениях развлекательного вещания, таких как FM-радио, ТВ и т. Д.

Фазовая модуляция

В частотной модуляции частота несущей изменяется. Но в фазовой модуляции (PM) фаза сигнала несущей изменяется в соответствии с мгновенной амплитудой модулирующего сигнала.

Амплитуда и частота несущего сигнала остаются постоянными, тогда как фаза несущей изменяется. Это может быть лучше понято при соблюдении следующих рисунков.

Фаза модулированной волны имеет бесконечные точки, в которых может иметь место фазовый сдвиг в волне. Мгновенная амплитуда модулирующего сигнала изменяет фазу несущей. Когда амплитуда положительна, фаза изменяется в одном направлении, а если амплитуда отрицательна, фаза изменяется в противоположном направлении.

Отношения между PM и FM

Изменение по фазе, изменение частоты модулированной волны. Частота волны также изменяет фазу волны. Хотя они связаны, их отношения не являются линейными. Фазовая модуляция является косвенным методом производства ЧМ. Величина сдвига частоты, создаваемого фазовым модулятором, увеличивается с частотой модуляции. Для компенсации этого используется звуковой эквалайзер.

Уравнение для PM Wave

Уравнение для волны PM —

$$ s (t) = A_ccos [W_ct + k_pm (t)] $$