Amplitudemodulatie en demodulatie: 7 belangrijke feiten

INHOUD

• Wat is amplitudemodulatie
• Deugden, beperkingen en wijzigingen van amplitudemodulatie
• VSBSC-modulatie
• DSBSC-modulatie
• SSB-modulatie
• DSBSC versus SSBSC
• Voordelen nadelen

Wat is amplitudemodulatie?

Amplitudemodulatie definiëren:

"Een modulatieprocedure waarbij de amplitude van de draaggolf wordt gevarieerd met betrekking tot de momentane waarde van het modulerende signaal, wordt amplitudemodulatie genoemd".

Vanuit de context van communicatie zou een belangrijke motivatie voor de modulatie zijn om de transmissie van dit informatiedragende signaal via een communicatiekanaal of radiostation via een voorgeschreven doorlaatband te vergemakkelijken. Op basis hiervan zouden we continue-golfmodulatie kunnen classificeren in twee brede categorieën: amplitudemodulatie en hoekmodulatie. Beide modulaties onderscheiden zich door absoluut onderscheidende spectrale kenmerken te bieden en als resultaat duidelijke functionele voordelen. De classificatie wordt voltooid op basis van de vraag of de amplitude van de sinusvormige draaggolf, of de frequentie of fase de hoek van de sinusvormige draaggolf, van aard wordt gevarieerd met het informatiesignaal.

Concepten van amplitudemodulatie:

Stel dat een dragersignaal wordt gekenmerkt door,

                                  C (t) = EEN_c want (2πf_ct)

Hier een_C is de amplitude van het draaggolfsignaal en f_c is de carrier-signaalfreq. Het informatie- of berichtsignaal wordt aangegeven door de term m (t); Een amplitudegemoduleerde (AM) golf kan dus als een functie van de tijd als volgt worden beschreven:

                                          s (t) = EEN_c[1 + K_am (t)] cos (2πf_ct)

Waar K_a is een constante die wordt aangeduid als de amplitudegevoeligheid. Kenmerkend zijn de draaggolfamplitude, het berichtsignaal in volt en de amplitudegevoeligheid in volt^-1

1. De amplitude van |K_am (t) | is over het algemeen minder dan eenheid;

                       |K_am (t) | <1, voor alle t

• De vervoerder freq. (f_c ) is veel hoger dan de maximale freq. element vertegenwoordigd door W van het berichtsignaal m (t);

                                         f_c >> W.

• Voor + ve freq., De maximale freq. van de amplitudemodulatiegolf is gelijk aan (f_c + W), en de laagste freq. element is gelijk aan (f_c - W). Het verschil tussen deze twee freq. termen als de transmissiebandbreedte (B._T) van de amplitudemodulatiegolf, wat precies het dubbele is van de berichtsignaalbandbreedte (W). Zo

                                     B_T = 2W

Modulatie-index van amplitudemodulatie:

Modulatie-index geeft aan hoeveel gemoduleerde variabele van het draaggolfsignaal fluctueert rond zijn ongemoduleerde niveau. In Amplitudemodulatie wordt deze hoeveelheid ook wel modulatiediepte genoemd, die precies aangeeft hoeveel de gemoduleerde variabele verschilt rond zijn oorspronkelijke niveau.

Wiskundig modulatie-index is, m_a, gedefinieerd door,

     waar, K = evenredigheidsconstante;

              V_m = amplitude van modulerend signaal;

              V_c = amplitude van het dragersignaal;

We weten dat,

               A= amplitude van gemoduleerd signaal = V_c(1 + m_azondeω_mt)

Dus,          A_max = V_c(1 + m_a) en een_Min = V_c(1 m_a)

Ten slotte, modulatie-index,

Wat is VSB-SC-modulatie?

Definieer rudimentaire zijbandsysteemmodulatie in amplitudemodulatie:

Enkele zijbandmodulatie werkt redelijk voor een informatiesignaal met een energiekloof gecentreerd rond de '0'-frequentie. Als er in een bepaalde tijd meer informatie moet worden uitgezonden, is een overeenkomstige grotere BW vereist, bijvoorbeeld: televisie

• SSB kan een belangrijke rol spelen bij het verminderen van de bandbreedte
• We kunnen het geval van videotransmissie voor televisiesystemen analyseren
• Bandbreedte ingenomen door tv-videosignaal minimaal 4 MHz. Een verzonden BW van minimaal 9 MHz zou dus vereist zijn. Dus SSB wordt gebruikt voor het opslaan van de BW
• Wanneer u SSB gebruikt, moet u ervoor zorgen dat u aan de ontvangerzijde kijkt. Er ontstaat geen probleem van demodulatie. Dus de koerier ging onverminderd voorbij of zoals hij is.
• Aangezien de faseresponsie van het filter aan de randen van de vlakke doorlaatband luid is om een ​​slecht effect te hebben op videosignalen die worden ontvangen in een tv-ontvanger, wordt ook een deel van de ongewenste, dwz de onderste zijband uitgezonden. Het effect hiervan is om een ​​rudimentair transmissiesysteem te produceren, ook wel bekend als AGC. Een typisch frequentiespectrum van dit type wordt getoond:

• 1.25 MHz van de onderste zijband wordt samen met de USB verzonden, zodat de laagste frequenties van de vereiste USB in hun fase niet worden vervormd door het restzijbandfilter, aangezien slechts 1.25 MHz van de LSB wordt verzonden; bij elk tv-kanaal wordt een besparing van bijna 3 MHz aan VHF-spectrum gerealiseerd. Dit maakt het veelbelovend om meerdere kanalen toe te staan ​​in dezelfde bandbreedte.
• In de bovenstaande afbeelding werd waargenomen dat de frequentierespons van de videoversterker van de ontvanger het geluid een frequentieband bezet nabij de frequentierespons van de videoversterker. Het geluid bezet een frequentieband in de buurt van de video, zoals vereist is bij het beeld en in de praktijk is het niet mogelijk om een ​​aparte ontvanger te hebben om het geluid te ontvangen dat werkt op een verre frequentie, dwz weg van de videofrequentie.
• Bij een televisieontvanger wordt opzettelijk verzwakking geleverd voor een videofrequentie van 0 tot 1.25 MHz. de reden hiervoor is dat er extra vermogen wordt verzonden voor dit deel van de informatie van het videosignaal, aangezien het in beide zijbanden wordt verzonden, dit zou onnodige nadruk hebben gelegd op de video-uitgang van de ontvanger als de verzwakking afwezig was geweest.

Wat is DSB-SC-modulatie?

Definieer dubbelzijdige bandmodulatie in amplitudemodulatie:

Fundamenteel, de dubbelzijband onderdrukte draaggolf (DSB-SC) -modulatie bestaat uit het product van het berichtsignaal en de draaggolf zoals weergegeven in de vergelijking

                              s (t) = c (t) m (t)

                                     = A_c want (2πf_c t) m (t)

Bijgevolg wordt het apparaat dat wordt gebruikt om het DSB-SC-gemoduleerde signaal te produceren, aangeduid als 'productmodulator'. Er wordt ook vastgesteld dat, in tegenstelling tot AM, DSB-SC-modulatie wordt teruggebracht tot '0' op elk moment dat het berichtsignaal niet aanwezig is.

Het apparaat dat wordt gebruikt om de DSB-SC-gestuurde golf te creëren, wordt dus productmodulator genoemd. Bovendien begrijpen we dat in tegenstelling tot elke amplitudemodulatie, DSB-SC-modulatie tot nul wordt verlaagd als de berichtcode wordt uitgeschakeld.

Meestal gaat het signaal in een faseverandering als het berichtsignaal niet nul is. Het pakket van een DSB-SC-gestuurd signaal is zo verschillend van het bericht, wat inhoudt dat eenvoudige demodulatie met pakketdetectie geen haalbare keuze is voor DSB-SC-modulatie.

DSB-SC-kenmerken:

• Er worden slechts twee zijbanden met onderdrukte draaggolf verzonden
• Met carrier onderdrukte energiebesparing voor m = 1 is 66%
• Het vereist minder bandbreedte
• Het heeft een gebalanceerde modulatie

Wat is SSB-SC-modulatie?

Definieer Single Side Band (SSB-SC) -modulatie:

Bij het onderdrukken van de koerier, DSB-SC-modulatie hebben een aanzienlijke limiet van amplitudemodulatie als het gaat om deze verspilling van verzonden elektriciteit. Om te zorgen voor een andere significante beperking van amplitudemodulatie als het gaat om de bandbreedte van het station, zullen we een van beide zijbanden van de DSB-SC-gemoduleerde golf moeten onderdrukken. Deze aanpassing van DSB-SC-modulatie is precies wat geïmplementeerd in SSB-modulatie. In wezen is SSB-modulatie volledig onderworpen aan de onderste zijband en de bovenste zijband om de berichtoverdracht te verzenden via communicatiekanalen op basis van welke zijband in feite wordt gecommuniceerd.

Single Side Band kan wiskundig worden weergegeven als;

                    s_ssb (t) = s (t). cos (2πf₀t) - ŝ (t). zonde (2πf₀T),

Waar, s (t) de boodschap is, ŝ (t) de Hilbert-transformatie is, en f₀ is de radiodraaggolffrequentie.

SSBSC-functies:

Een SSBSC heeft de volgende kenmerken:

• Er wordt slechts één zijband verzonden
• Met één zijgrens voor m = 1 is dit 83.3%
• De bandbreedte is het kleinst
• Dit is een modulator voor de faseverschuivingsmethode.

Vergelijking tussen DSB-SC en SSB-SC:

Voordelen en nadelen van amplitudemodulatie:

VOORDELEN van AM

• Klein formaat antenne.
• Communicatie op lange afstand.
• Met een repeater is elke communicatie op afstand mogelijk.
• Ruis kan worden geëlimineerd.

NADELEN van AM

• Het stroomvereiste is hoog.

Voor meer elektronica gerelateerd artikel klik hier

Soumali Bhattacharya

Hallo, ik ben Soumali Bhattacharya. Ik heb de master Elektronica gedaan.
Ik ben momenteel geïnvesteerd op het gebied van elektronica en communicatie.
Mijn artikelen zijn gericht op de belangrijkste gebieden van de kernelektronica in een zeer eenvoudige maar informatieve benadering.
Ik ben een levendige leerling en probeer mezelf op de hoogte te houden van de nieuwste technologieën op het gebied van elektronica.

Laten we verbinding maken via LinkedIn –