unde este semnalul complex, este plicul complex al semnalului radio. De asemenea, s-a arătat că atunci când controlam amplitudinea unui semnal de trecere a benzii în conformitate cu semnalul de modulare, obținem diferite versiuni ale modulației amplitudinii cu neschimbate. În acest articol vom lua în considerare clasa de semnale cu modulație unghiulară, în care faza semnalului radio se va schimba și amplitudinea rămâne constantă.
Faza completă și frecvența instantanee. Semnale cu modulație unghiulară
În primul rând, să reamintim conceptul de fază completă a unui semnal radio
precum și conceptul de frecvență instantanee a semnalului radio ca derivat al fazei totale:
Semnalele care modifică faza totală în conformitate cu semnalul de modulare sunt numite semnale cu modulație unghiulară.
În primul rând, luați în considerare semnalele cu modulație de fază (modularea fazelor PM). Pentru semnalele cu PM, faza totală se schimbă în conformitate cu semnalul de modulare:
unde se numește indicele de modulare a fazei sau deviația de fază, iar modulul de semnal modulator nu depășește unitatea
Apoi, complexul PM al semnalului are forma:
Circuitul modulatorului FM (Figura 2) este foarte similar cu circuitul modulatorului PM (Figura 1):
Figura 2: Diagrama bloc a modulatorului FM
Diferența dintre circuitul modulatorului FM și circuitul PM este că semnalul de modulare normalizat este integrat, iar amplificatorul specifică abaterea de frecvență, nu devierea fazei. Dacă semnalul de modulare este normalizat în amplitudine, atunci semnalul PM poate fi generat utilizând modulatorul FM și semnalul FM de către modulatorul PM, așa cum se arată în figura 3.
Figura 3: Generarea FM folosind PM și PM cu FM
Luați în considerare formarea unui semnal FM utilizând un modulator PM. Semnalul de intrare este normalizat apoi integrat, apoi alimentat la intrarea PM a modulatorului evidențiat în galben în Figura 1. Ca deviație de fază în modulatorul PM, valoarea de deviație de frecvență este introdusă și ieșirea va fi un semnal FM. Acum, ia în considerare formarea unui semnal PM folosind un modulator FM. În modulatorul FM, semnalul normalizat este integrat, dar acest lucru nu este necesar în modulatorul PM. Prin urmare, semnalul modulator normalizat anterior este diferențiat. Astfel, diferențierea și integrarea secvențială nu modifică semnalul de modulare normalizat. Deoarece deviația de frecvență în modulatorul FM este introdusă abaterea de fază.
Reprezentarea vectorială a unui plic complex al semnalelor cu modulație unghiulară
Considerăm acum reprezentarea vectorială a anvelopei complexe a semnalelor cu modulație unghiulară. Din expresia (5) a învelișului complex de semnal PM rezultă că vectorul are o amplitudine constantă și își schimbă unghiul de rotație în conformitate cu semnalul de modulare. Deoarece semnalul este normalizat, adică, sau se poate spune că modulul unghiului de deviere maxim al vectorului complex de înveliș este egal cu devierea fazei. Atunci când un vector trage un arc (Figura 4a). Atunci când vectorul atrage un cerc (Figura 4 b) și cu vectorul poate face mai multe rotiri (Figura 4 in).
Figura 4: Diagrama vectorială a pachetului complex de semnal PM
Viteza de rotație a vectorului este determinată de semnalul de modulare. Diagrama vectorică a anvelopei complexe a semnalului FM nu diferă calitativ de diagrama vectorică a anvelopei complexe PM a semnalului. Diferența constă în faptul că unghiul maxim de rotație al vectorului egal cu deviația de fază variază în funcție de frecvența semnalului de intrare în conformitate cu expresia (13). Cu un semnal de intrare cu frecvență joasă, atunci când, în conformitate cu (13), vectorul anvelopei complexe FM a semnalului este deflectat de un unghi, făcând o multitudine de rotații.
În cele din urmă, oferim oscilograme ale semnalelor PM și FM (Figura 5).
Figura 5: Oscilograme ale semnalelor PM și FM
Din Figura 5 rezultă că frecvența maximă a undei purtătoare atunci când PM este un derivat maxim al semnalului modulator (în regiunea 75 și 175 microsecunde), iar cea mai mică, cu frecvența semnalului PM va fi la un derivat negativ minim al semnalului modulator (în regiunea de 25, 125 și 225 ms) . Cu FM frecvența maximă a semnalului corespunde valorii maxime a semnalului de modulare (în regiunea de 100 și 200 ms), iar frecvența minimă este la valoarea negativă minimă a semnalului de modulare (în regiunea de 50 și 150 microsecunde).
Astfel, am considerat modul de fază PM și frecvență FM, au arătat interrelația lor. Sunt obținute expresii pentru plicul complex PM și FM. Sunt luați în considerare parametrii modulației unghiulare, abaterea frecvenței și a fazei, iar interrelațiile lor sunt prezentate. Sunt prezentate diagramele structurale ale modulatoarelor PM și FM pe baza modulatorului universal de cvadratură.
Orice întrebări și sugestii puteți lăsa în cartea de oaspeți. pe forum. sau trimiteți prin e-mail la [email protected]
Trimiteți-le prietenilor: