коэффициент модуляции что такое

Коэффициент амплитудной модуляции

Коэффицие́нт амплиту́дной модуля́ции (коэффициент АМ, устар. глубина модуляции) — основная характеристика амплитудной модуляции — отношение разности между максимальным и минимальным значениями амплитуд модулированного сигнала к сумме этих значений, выраженное в процентах . На практике часто применяют также понятия «коэффициент АМ вверх» и «коэффициент АМ вниз», означающие максимальные отклонения мгновенной амплитуды сигнала соответственно в большую и меньшую стороны от среднего значения.

Содержание

Измерения

См. также

Ссылки

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Коэффициент амплитудной модуляции» в других словарях:

коэффициент амплитудной модуляции — Ндп. коэффициент глубины модуляции Отношение разности между максимальным и минимальным значениями амплитуд модулированного сигнала к сумме этих значений, выраженное в процентах. [ГОСТ 24375 80] Недопустимые, нерекомендуемые коэффициент глубины… … Справочник технического переводчика

коэффициент амплитудной модуляции — [IEV number 314 08 04] EN amplitude modulation factor ratio, for amplitude modulation, of half the difference of the maximum and minimum amplitudes to the mean value of the amplitude NOTE – This definition does not apply to asymmetrical… … Справочник технического переводчика

Коэффициент амплитудной модуляции — 145. Коэффициент амплитудной модуляции Ндп. Коэффициент глубины модуляции Источник: ГОСТ 24375 80: Радиосвязь. Термины и определения оригинал документа Смотри также родственные термины: 35. Коэффициент амплитудной модуляции напряжения Коэффи … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

коэффициент амплитудной модуляции — amplitudės moduliavimo faktorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Moduliuotojo virpesio didžiausiosios ir mažiausiosios amplitudės pusinio skirtumo ir amplitudės vidutinės vertės dalmuo. atitikmenys: angl. amplitude… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

коэффициент амплитудной модуляции — amplitudės moduliavimo faktorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. amplitude modulation factor vok. Amplitudenmodulationsfaktor, m; Amplitudenmodulationsgrad, m rus. коэффициент амплитудной модуляции, m pranc. taux de modulation… … Fizikos terminų žodynas

Коэффициент амплитудной модуляции — 1. Отношение разности между максимальным и минимальным значениями амплитуд модулированного сигнала к сумме этих значений, выраженное в процентах Употребляется в документе: ГОСТ 24375 80 2. Отношение разности между максимальным и минимальным… … Телекоммуникационный словарь

коэффициент амплитудной модуляции напряжения — Коэффициент, характеризующий колебания напряжения и равный отношению полуразности наибольшей и наименьшей амплитуд модулированного напряжения, взятых за определенный интервал времени, к номинальному или базовому значению напряжения. [ГОСТ 23875… … Справочник технического переводчика

Коэффициент амплитудной модуляции напряжения — 35. Коэффициент амплитудной модуляции напряжения Коэффициент, характеризующий колебания напряжения и равный отношению полуразности наибольшей и наименьшей амплитуд модулированного напряжения, взятых за определенный интервал времени, к… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

коэффициент амплитудной модуляции напряжения К_АМ — 106 коэффициент амплитудной модуляции напряжения КАМ: Коэффициент, характеризующий колебания напряжения и равный отношению полуразности наибольшей и наименьшей амплитуд модулированного напряжения, взятых за определенный интервал времени, к… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Коэффициент — (от лат. co(cum) «совместно» и лат. efficients «производящий») числовой множитель при буквенном выражении, известный множитель при той или иной степени неизвестного, или постоянный множитель при переменной величине.… … Википедия

Источник

Коэффициент модуляции что такое

Амплитудная модуляция (AM) — наиболее распространенный тип модуляции. В системе с AM амплитуда несущей изменяется в соответствии с изменением сигнала или информации (рис. 14.1). В отсутствие сигнала амплитуда несущей имеет постоянный уровень, как показано на рис. 14.1(б). При модуляции синусоидальным сигналом амплитуда несущей увеличивается или уменьшается относительно своего немодулированного уровня по синусоидальному закону в соответствии с нарастанием или спаданием модулирующего сигнала. Чем больше амплитуда модулирующего сигнала, тем сильнее изменяется амплитуда несущей. Амплитудно-модулированная несущая (рис. 14.1(в)) имеет огибающую, в точности повторяющую форму модулирующего сигнала, и при демодуляции именно эта огибающая выделяется как полезный сигнал.

Глубина модуляции

Отношение амплитуды модулирующего сигнала к амплитуде несущей называется глубиной или коэффициентом модуляции. Она определяет меру изменения уровня несущей при модуляции. Глубина модуляции всегда выражается в процентах, и поэтому о ней говорят как о «процентной» модуляции.
Амплитуда сигнала
Глубина модуляции = ——————————— • 100%
Амплитуда несущей

(см. рис. 14.1). Например, если амплитуда сигнала равна 1 В, а амплитуда несущей — 2 В, то глубина модуляции составляет (1 В)/(2 В) • 100% = 50%. Такую глубину модуляции имеет АМ-несущая, показанная на рис. 14.1.

Рис. 14.1. Амплитудная модуляция (глубина модуляции 50%);
(а) сигнал; (б) несущая; (в) модулированная несущая.

Перемодуляция

На рис. 14.2(а) показана АМ-несущая со 100%-ной глубиной модуляции. Глубина модуляции, превышающая 100%, приводит к искажениям (рис. 14.2(б)). По этой причине глубину модуляции ограничивают. Например, при передачах радиостанции Би-би-си она ограничена величиной 80%.

Рис. 14.2. (а) Модуляция 100%; (б) перемодуляция.

Боковые частоты

Можно показать, что амплитудно-модулированная несущая состоит из трех гармонических (синусоидальных) компонент с постоянными амплитудами и разными частотами. Этими тремя компонентами являются: сама несущая и два сигнала боковых частот f1 и f2. Каждый модулирующий гармонический сигнал порождает две боковые частоты. Пусть fs – частота модулирующего сигнала и fc – частота несущей, тогда

f1 = fc – fs, f2 = fc + fs,

где f1 и f2 – так называемые нижняя боковая и верхняя боковая частоты соответственно. Например, если частота несущей равна 100 кГц, а частота сигнала — 1 кГц, то

Нижняя боковая частота f1 = 100 – 1 = 99 кГц,
Верхняя боковая частота f2 = 100 + 1 = 101 кГц.
Амплитудно-модулированная несущая, т. е. несущая вместе с двумя сигналами боковых частот, может быть представлена в виде трех вертикальных стрелок, каждая из которых соответствует одному гармоническому сигналу (рис. 14.3). То, что изображено на этом рисунке, называется частотным спектром сигнала (в данном случае частотным спектром АМ-несущей).

Рис. 14.3. Частотный спектр AM-несущей. Рис. 14.4. Боковые полосы.

Боковые полосы

Информационные сигналы почти всегда имеют сложную форму и состоят из большого числа гармонических сигналов. Поскольку каждый гармонический сигнал порождает пару боковых частот, то сложный негармонический сигнал будет порождать многочисленные боковые частоты, что приведет к образованию двух полос частот по обе стороны от несущей (рис. 14.4). Это так называемые боковые полосы частот. Область частот между наибольшей верхней боковой частотой f2 и наименьшей верхней боковой частотой f4 называют верхней боковой полосой (ВБП). Аналогично область частот между наибольшей нижней боковой частотой f3 и наименьшей нижней боковой частотой f1 называют нижней боковой полосой (НБП).
Эти две боковые полосы расположены симметрично относительно несущей, и каждая из них содержит одну и ту же информацию. Несущая не несет никакой информации. Всю информацию несут боковые частоты.
При модуляции одиночным гармоническим сигналом принимается, что верхняя и нижняя боковые полосы простираются от несущей до верхней и нижней боковых частот соответственно (рис. 14.5).

Пример 1

Несущая с частотой 100 кГц промодулирована по амплитуде сигналом, занимающим полосу частот 400-3400 Гц. Определите ширину боковых полос.

Решение

Частота 400 Гц, самая низкая в спектре сигнала, порождает еще две боковые частоты:

Ширина полосы частот

Другими словами, в данном случае ширина полосы частот, занимаемой амплитудно-модулированной несущей, равна удвоенной частоте модулирующего сигнала.
В случае передачи сложного сигнала ширина полосы частот, занимаемой АМ-системой передачи информации, равна удвоенной наивысшей частоте в спектре модулирующего сигнала и, таким образом, включает в себя все боковые частоты.

Одно- и двухполосная передача

Поскольку одна боковая полоса содержит столько же информации, сколько и другая, передачу можно осуществлять с использованием только одной боковой полосы, и при этом не будет никакой потери информации. При однополосной передаче (SSB — по связной терминологии) одна из боковых полос — или нижняя, или верхняя — подавляется и передается только одна оставшаяся боковая полоса. При двухполосной (DSB) передаче передаются обе боковые полосы.
Однополосная передача занимает лишь половину той полосы частот, которая используется при двухполосной передаче, и по этой причине она применяется в телефонии и радиосвязи. При однополосной передаче в заданном диапазоне частот несущей можно расположить вдвое большее число информационных каналов, чем при двухполосной передаче. В силу простоты двухполосная передача используется всеми радиовещательными системами с AM. Поэтому, когда речь идет о связи с использованием AM, обычно имеется в виду двухполосная передача, если не оговорено обратное.

Пример 2

Несущая промодулирована по амплитуде периодическим сигналом в виде меандра с частотой 100 Гц. Пренебрегая гармониками выше пятой, установите ширину полосы частот, необходимую а) для DSB (двухполосной)-передачи и б) для SSB (однополосной)-передачи.

Решение

Сигнал в виде меандра с частотой 100 Гц содержит следующие гармоники:

основную гармонику =100 Гц,
гармонику 3-го порядка = 3 • 100 = 300 Гц,
гармонику 5-го порядка = 5 • 100 = 500 Гц.

Гармониками более высокого порядка пренебрегаем. Таким образом, в обрезанном спектре модулирующего сигнала максимальная частота fмакс = 500 Гц.
Ширина полосы для DSB-передачи = 2 • fмакс = 2•500 = 1000 Гц.
Ширина полосы для SSB-передачи = DSB/2 = 1000/2 = 500 Гц.

В этом видео рассказывается об амплитудной модуляции:

Источник

Амплитудная модуляция: определение, графики, схемы, формулы

«Амплитудной модуляцией» называется изменение амплитуды несущего сигнала в соответствии с модулированным колебанием. Например, имеем высокочастотное несущее колебание (Формула) и первичный сигнал (Формула), где U0 — постоянная составляющая. Результирующий амплитудно-модулированный сигнал получим на основе перемножения несущего колебания и первичного сигнала:

Пусть x(t) является гармоническим колебанием с частотой Ω, т.е. х(t) = XcosΩt. Тогда (Формула). Здесь x(t) — медленно меняющаяся во времени функция по сравнению с высокочастотным колебанием ω0, т. е. Ω — максимальное приращение амплитуды огибающей.

ВременнЫе диаграммы, иллюстрирующие процесс амплитудной модуляции тональным колебанием, показаны на рис. 4.1.

Рис. 4.1. ВременнЫе диаграммы, иллюстрирующие амплитудную модуляцию:
а — первичный сигнал; б — высокочастотное несущее колебание; в — модулированный сигнал

Коэффициентом модуляции называется отношение амплитуды (Формула) огибающей к амплитуде (Формула) несущего колебания, т. е. (Формула). Обычно 0

Раскроем данное выражение, что позволит определить спектр АМ-сигнала:

Из этого выражения видно, что АМ-колебание, спектр которого при модуляции одним гармоническим сигналом изображен на рис. 4.2, содержит три составляющие.

Из сказанного можно сделать следующие выводы.

На практике однотональные АМ-сигналы используются крайне редко. Более реален случай, когда низкочастотный модулированный сигнал имеет сложный спектральный состав:

Здесь частоты (Формула) образуют упорядоченную возрастающую последовательность (Формула), а амплитуды Хk и фазы φk — произвольные.

В этом случае для АМ-сигнала можно записать следующее аналитическое соотношение:

где (Формула) — парциальные коэффициенты модуляции, представляющие собой коэффициенты модуляции соответствующих компонентов первичного сигнала.

Рис. 4.2. Спектр колебаний при амплитудной модуляции одним низкочастотным гармоническим сигналом

Спектральное разложение производится так же, как и для однотонального АМ-сигнала:

Из этого разложения видно, что в спектре кроме несущего колебания содержатся группы верхних и нижних боковых колебаний. При этом спектр верхних боковых колебаний является копией спектра модулирующего сигнала, сдвинутой в область высоких частот на значение ω0, а спектр нижних боковых колебаний располагается зеркально относительно ω0.

Спектры исходного полосового сигнала и амплитудно-модулированного сигнала показаны на рис. 4.3.

Источник

FMUSER-частотная модуляция, индекс FM-модуляции и коэффициент отклонения

Индекс модуляции и коэффициент отклонения являются двумя ключевыми параметрами для любого ЧМ, сигнала частотной модуляции, используемого для радиовещания или двусторонней радиосвязи.

Двумя ключевыми параметрами любого частотно-модулированного сигнала являются индекс модуляции и коэффициент отклонения. Они широко используются при рассмотрении частотно-модулированных сигналов и их характеристик.

Это важно для всего, от больших FM-передатчиков до небольших двухсторонних радиостанций или раций.

Индекс частотной модуляции
Индекс частотной модуляции является эквивалентом индекса модуляции для AM, но, очевидно, связан с FM. Ввиду различий между двумя формами модуляции индекс FM-модуляции измеряется по-разному.

Индекс ЧМ модуляции равен отношению девиации частоты к частоте модуляции.

Из формулы и определения индекса модуляции видно, что нет термина, который включает в себя несущую частоту, и это означает, что он полностью независим от несущей частоты.

Чтобы привести пример индекса FM-модуляции, возьмем пример, где сигнал имеет отклонение ± 5 кГц, а частота модуляции равна 1 кГц, тогда индекс модуляции для этого конкретного случая равен 5/1 = 5.

Аналогично, если отклонение составляет ± 10 кГц, а частота модуляции равна s кГц, то это также имеет коэффициент отклонения 5.

Поскольку нормальный звук имеет множество различных частот, содержащихся в звуковом звуке, коэффициент отклонения обычно рассчитывается с использованием максимальной частоты звука и максимального отклонения. Эта цифра будет затем использоваться для определения полосы пропускания и других характеристик сигнала.

Коэффициент отклонения FM
Одна из проблем, связанных с индексом модуляции, заключается в том, что он будет варьироваться в зависимости от мгновенных значений отклонения и частоты модуляции.

На типичных аудиопередачах отклонение частоты и модулирующая частота будут различаться. Отклонение частоты будет зависеть от уровня звука в данный момент. Также частота модуляции будет варьироваться, так как нормальный звук состоит из множества частот, которые варьируются в зависимости от речи или музыки и т. Д.

Для многих приложений более полезно иметь цифру для максимально допустимых значений.

Соответственно, коэффициент отклонения ЧМ может быть определен как: отношение максимального отклонения несущей частоты к наивысшей частоте модуляции звука.

Один общий пример отношения FM-отклонений можно увидеть, взяв цифры для типичной FM-радиостанции. Для этих станций максимальное отклонение частоты составляет ± 75 кГц, а максимальная частота звука для модуляции составляет 15 кГц.

Используя формулу выше, это означает, что коэффициент отклонения составляет 75/15 = 5.

Полоса пропускания FM и индекс модуляции.
Частотная модуляция используется в различных приложениях. Различные уровни отклонения используются в разных приложениях. Для широковещательных FM-передач цель состоит в том, чтобы иметь возможность передавать высококачественный звук, и для достижения этого используются высокие уровни отклонения и широкая полоса пропускания. Для целей связи качество не является проблемой, но пропускная способность важнее. Соответственно уровни отклонения меньше, а ширина полосы намного меньше.

Ширина полосы ЧМ-сигнала особенно важна, потому что она должна быть достаточно широкой, чтобы правильно передавать информацию, но при этом не занимать много спектра. Если ширина полосы слишком велика, она может распространяться за пределы необходимого канала и создавать помехи другим пользователям на других каналах.

По мере увеличения использования спектра по мере увеличения количества беспроводных и обычных приложений радиосвязи (от беспроводной связи на короткие расстояния до традиционной голосовой двусторонней радиосвязи, каналов передачи данных и многого другого), необходимо управлять частотным спектром и обеспечивать передачу в пределах выделенных им полос пропускания. становится более важным.

Существуют две основные классификации частотно-модулированных сигналов, которые могут быть связаны с индексом модуляции и коэффициентом отклонения.

* Широкополосный FM:

Широкополосный FM типично используется для сигналов, где индекс FM-модуляции выше примерно 0.5. Для этих сигналов боковые полосы за пределами первых двух членов не являются незначительными. Радиовещательные FM-станции используют широкополосный FM-канал, который позволяет им передавать высококачественный звук, а также другие средства, такие как стерео, и другие средства, такие как RDS и т. Д.

Широкая полоса пропускания широкополосного ЧМ позволяет осуществлять высококачественную трансляцию, сочетая широкую частотную характеристику с низким уровнем шума. Как только сигнал достаточно сильный, отношение звукового сигнала к шуму очень хорошее.

Иногда высокоточные FM-тюнеры могут использовать широкополосный фильтр для сильных сигналов, чтобы обеспечить оптимальную точность и производительность. Здесь эффект подавления сильного сигнала обеспечит широкополосный прием и полную полосу пропускания звука. Для более слабых сигналов они могут переключиться на более узкий фильтр, чтобы уменьшить уровень шума, хотя это приведет к уменьшению полосы пропускания звука. Однако в целом более узкая полоса пропускания даст более приятный звук при низком уровне принимаемого сигнала.

* Узкополосный FM:

Для NBFM индекс модуляции ЧМ должен быть меньше 0.5, хотя часто используется цифра 0.2. Для NBFM ширина полосы аудио или данных мала, но это приемлемо для этого типа связи.

Узкополосный FM широко используется для двусторонней радиосвязи. Хотя цифровые технологии завоевывают популярность, NBFM все еще широко используется и очень эффективен. Многие двусторонние радиостанции или портативные рации используют NBFM, особенно те, которые соответствуют безлицензионным стандартам, таким как системы радиосвязи PMR446 и FRS.

Многие радиостанции с двусторонней радиосвязью, такие как радиостанции PMR446, используют узкополосный FM

NBFM идеально подходит для недорогих систем радиосвязи, особенно для тех, которые используют небольшие портативные радиостанции, поскольку он может быть реализован с минимальным количеством схем, большая часть которых является недорогой. Хотя цифровая технология становится намного дешевле, узкополосный FM по-прежнему очень рентабелен.

Ограниченная ширина звуковой полосы помогает уменьшить индекс модуляции и, следовательно, ширину полосы, занимаемую передачей.

Часто различие между узкополосным ЧМ и широкополосным ЧМ по показателю модуляции несколько произвольно. Однако большинство FM-сигналов являются либо широкополосными для высокой точности, либо узкополосными для радиосвязи, где важны ограничения полосы пропускания. Обычно между ними мало что.

Индекс модуляции и коэффициент отклонения имеют важное место в дизайне систем вещания и радиосвязи. Фигуры определяют уровень модуляции и, следовательно, многие свойства частотно-модулированного сигнала. Соответственно они важны при использовании FM.

Вам также может понравиться

Источник

Коэффициенты частотной модуляции

На рис. 6.5 показаны временные диаграммы ЧМ-колебаний несущей и колебаний звукового модулирующего сигнала одной частоты. В моменты, когда величина звукового модулирующего сигнала принимает нулевое значение, частота ЧМ-несущей рав­на средней частоте.

Рис. 6.5. ЧМ-несущая и модулирующий сигнал.

Как и в процессе амплитудной модуляции, при частотной модуляции образуются боковые полосы. Однако если при AM частота каждой составляющей звукового модулирующего сиг­нала вызывает появление двух боковых частот, то при ЧМ час­тоте каждой составляющей звукового модулирующего сигнала соответствует ряд боковых частот. Боковые частоты отстоят друг от друга на частоту, равную частоте модулирующего сиг­нала. Поэтому, если для модуляции используется сигнал частотой 1 кГц, первые две боковые частоты отстоят от несущей на 1 кГц, причем одна боковая частота находится выше, а дру­гая — ниже несущей. Следующая пара боковых частот будет отстоять от соседних с ними еще на 1 кГц. Боковые частоты, ближайшие к несущей частоте, имеют наибольшую амплитуду, поэтому для последующего процесса детектирования в прием­нике имеет значение только несколько боковых частот по каж­дую сторону от несущей. В стандартном ЧМ-радиовещании сле­дует учитывать до восьми боковых частот, образованных в про­цессе модуляции. Это основывается на отношении девиации не­сущей к уровню звукового сигнала.

Для частотной модуляции отношение отклонения (девиа­ции) частоты несущей к частоте модулирующего сигнала, вы­зывающего девиацию частоты несущей, называется индексом модуляции (не путать с коэффициентом девиации, речь о кото­ром пойдет ниже). Индекс модуляции m_f определяется отноше­нием

где Af_H — девиация частоты несущей и f_м — частота модулирую­щего сигнала.

В отличие от индекса модуляции коэффициент девиации оп­ределяется максимальными значениями девиации частоты и ча­стоты модулирующего сигнала:

Для любого индекса модуляции от 1 до 10 число имеющих значение боковых полос может быть найдено из следующей таблицы:

Число боковых полос по каждую сторону от несущей

Источник