sciaga.doc

Sygnał zmodulowany

s(t) – sygnał zmod. c(t) – funkcja nośna

m[] – funkcjonał modulacji  f(t) – sygnał modulujący

Zadaniem funkcji nośnej jest przesunięcie widma wiadomości z pasma naturalnego do innego zakresu częstotliwości, dogodniejszego do transmisji

Modulacja – ciągłe i odwracalne odwzorowanie sygnału modulującego f(t) na sygnał zmodulowany s(t), stanowiący funkcję sygnału nośnego i modulującego.

W wyniku modulacji widmo funkcji modulującej zostaje przesunięte o .

Metody demodulacji:

- detekcja koherentna (amplitudy)

- detekcja fazy lub częstotliwości

- detekcja obwiedni

Funkcjonały:

- liniowe (odpowiadają modulacji amplitudy)

- eksponencjalne (generują sygnały zmodulowane kątowe, a także sygnały o jednoczesnej modulacji amplitudy i kąta)

Fala nośna w modulacji impulsowej: SIGMA[c(t-nTzero)] ]

Funkcjonał modulacji w PAM: s(t) = c(t) f(t),  m(t) =f(t)

Prekursor PCM : A.H. Reeves (1937r.)

Schemat blokowy PCM: Źródło sygnału analogowe > FDP >   dyskretyzator(lub układ próbkujący) > Kwantyzator > koder

Ważne daty: (rozwój właściwy)

- 1840 telegrafia  1860 symilografia  1876 telefonia   1890 telewizja mechaniczna- 1924 radiofonia   1935 telewizja elektroniczna

1940 telegrafia abonencka(teleks)  1945 telewizja kolorowa

SYSTEM TEL : Źródło wiadomości à Nadajnik à Kanał à Odbiornik à Obiekt przeznaczenia wiadomości

Systemy radio- i hydrolokacyjne wykorzystują zjawisko echa. Rolę sygnału nadawanego odgrywa nie sygnał sondujący przestrzeń wysyłany przez nadajnik, lecz sygnał odbity od obiektu.

transformata Hilberta: (1/PI)CAŁKA(F(A)/(t-A)dA.

DSB-SC – dwuwstęgowa modulacja amplitudy bez fali nośnej

Funkcjonał modulacji jest wprost sygnałem modulującym

m(t) = f(t)

Funkcja nośna ma postać funkcji harmonicznej: 

Sygnał zmodulowany:

W wyniku tej operacji widmo sygnału modulującego ulega przesunięciu (zachowując swój kształt) o +/- wzdłuż osi częstotliwości.

W sygnale nie występuje fala nośna.

Generacja sygnałów DSB-SC

Modulatory (zrównoważone, tłumiące falę nośną)

- kluczowane

- z elementami nieliniowymi

Demodulacja DSB-SC

- detekcja synchroniczna (koherentna)

- detekcja liniowa (kwadraturowa) – po uprzednim dodaniu do sygnału zmodulowanego fali nośnej o dużej amplitudzie

AM – dwuwstęgowa modulacja amplitudy z dużym poziomem fali nośnej

Funkcja nośna ma postać fali harmonicznej

Funkcjonał modulacji (liniowy)

Równanie sygnału zmodulowanego:

Jeżeli jest spełniony warunek to mamy do czynienia z liniową modulacją amplitudy

Głębokość modulacji:

Widmo:

W wyniku modulacji widmo funkcji modulującej zostaje przesunięte o .

Jeśli sygnał modulujący ma ograniczone widmo, to sygnał zmodulowany zajmuje pasmo o szerokości dwukrotnie większej, tj. .

MODULACJA FM

Sygnał modulujący:

Faza chwilowa i pulsacja chwilowa sygnału zmodulowanego FM:

Dewiacja częstotliwości:

       (ustalona)

Dewiacja fazy:     

(zależy od częstotliwości sygnału modulującego)

Sygnał zmodulowany FM:

Wskaźnik modulacji

- przy modulacji PM (wskaźnik beta równy dewiacji fazy dla PM czyli kA)

- przy modulacji FM (stosunek dewiacji częstotliwości do częstotliwości czyli

Stąd ogólny wzór na sygnał zmodulowany kątowo (FM lub PM):

Szerokość pasma FM      

Według norm obowiązujących w Polsce maksymalna dewiacja częstotliwości w radiofonii UKF-FM wynosi 50 kHz, a maksymalna częstotliwość sygnału modulującego 15 kHz. Stąd wymagana szerokość pasma dla transmisji FM:

B = 2(50+15) = 130 kHz

Moc w modulacji kąta

- moc przebiegu zmodulowanego kątowo jest taka sama jak moc niezmodulowanej fali nośnej.