Амплитудная модуляция (АМ).

При АМ в соответствии с модулирующим сигналом меняется амплитуда синусоидального несущего сигнала.

Огибающая повторяет форму модулирующего сигнала . Заполнение между огибающими - синусоидальный переносчик. f₀ - частота несущего сигнала.

Это необходимо для обеспечения передачи сигнала без искажения.

АМ характеризуется коэффициентом m - коэффициентом глубины модуляции:

Этот коэффициент характеризует степень воздействия модулирующего сигнала на несущий сигнал.

Чем больше m, тем больше воздействие.

Если U_min = 0, m = 1. Это наибольшая глубина модуляции.

Если U_min = U_max, m = 0. Это синусоида с неизменной амплитудой – Если U_min = U_max, m = 0. Это синусоида с неизменной амплитудой – один несущий сигнал. 0 £ m £ 1

АМ – наиболее простой способ модуляции, т.е. требуются простые технические средства.

Недостаток: амплитуда сигнала легко искажается под действием помех. АМ имеет низкую помехоустойчивость при передаче сообщений. Единственный способ устранения помехи - амплитуда переносчика должна быть достаточно большой (много больше помехи).

Частотный спектр при АМ

Выравнивание для модулированного сигнала в общем виде:

Больше информации можно получить о модулированном сигнале, если рассмотреть его частотный спектр. ЧС модулированного сигнала зависит от ЧС модулирующего сигнала, что можно представить в виде ряда Фурье:

Пусть модулирующий сигнал – непрямоугольный импульс.

Тогда, поставляем l(t) в U(t), получаем:

Каждая гармоника модулирующего сигнала умножается на синусоиду несущего сигнала, что приводит к раздвоению каждой гармоники на две.

Отсюда следует, что частота одной синусоиды будет суммой частот, а частота другой синусоиды будет разность частот.

Синусоида для суммы частот – верхняя боковая составляющая.

Синусоида для разности частот – нижняя боковая составляющая.

В результате модулированный сигнал:

Изобразим частотный спектр при АМ. Это соотношение указывает на то, что ЧС имеет следующие особенности.

ЧС содержит 2 спектра модулирующего сигнала, расположенный симметрично друг относительно друга.

Несущее колебание имеет наибольшую амплитуду.

Ширина ЧС при АМ:

Это обстоятельство имеет значение при прохождениях сигнала по каналам связи.

Использование АМ - сигналов с одной боковой полосой.

В полученном спектре информация о модулирующем сигнале поровну распределяется между каждой из боковых полос.

Соответственно и мощность сигнала тоже распределяется поровну.

Можно получить существенный выигрыш при передаче сигнала, если оставить только одну боковую полосу. Это АМ-ОБП – разновидность АМ.

Преимущества:

1. Ширина спектра в 2 раза меньше.

2. Повышается мощность сигнала.

3. Возрастает дальность передачи.