Det tidligste AM-signal blev sendt i år 1901 af en ingeniør Reginald Fessenden . Han er canadier, og han tog en nonstop gnist transmission samt placeret en kulstofbaseret mikrofon i ledningen af en antenne. Lydbølgerne påvirker mikrofonen ved at ændre dens modstand og transmissionsintensitet. Selvom signalerne var meget enkle, var de lette at høre over et par hundrede meters afstand, selvom der var en hård lyd med gnisten. Ved begyndelsen af non-stop sinusbølgesignaler forbedres udsendelsen meget, og amplitudemodulation bliver almindelig for stemmetransmissioner. I øjeblikket bruges amplituden til at udsende lyden på kortbølgede, lange mellembånd samt til tovejs radiokommunikation på VHF, der bruges til fly.
Hvad er amplitudemodulation?
Det amplitudemodulationsdefinition er, en amplitude af bæresignalet er proportional med (i overensstemmelse med) amplituden af det indgangsmodulerende signal. I AM er der et modulerende signal. Dette kaldes også et indgangssignal eller basisbåndsignal (tale f.eks.). Dette er et lavfrekvent signal, som vi har set tidligere. Der er et andet højfrekvent signal kaldet carrier. Formålet med AM er at oversætte det lavfrekvente basebåndsignal til et højere freq-signal ved hjælp af transportøren . Som tidligere diskuteret kan højfrekvente signaler formeres over længere afstande end signaler med lavere frekvens. Det derivater af amplitudemodulation inkluderer følgende.
Amplitude Modulation Waveforms
Det modulerende signal (indgangssignal) Vm = Vm sin ωmt
Hvor Vm er den øjeblikkelige værdi, og Vm er den maksimale værdi af det modulerende (input) signal.
fm er frekvensen af det modulerende (input) signal og ωm = 2π fm
Bæresignalet Vc = Vc uden ωct
Hvor Vc er den øjeblikkelige værdi, og Vc er den maksimale værdi af bæresignalet, er fc frekvensen af bæresignalet og ωc = 2π fc.
AM Waveform Analyse
Det amplitudemodulationsligning er,
VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM sin θ = VAM uden ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct hvor m er givet ved m = Vm / Vc
Modulationsindeks
Modulationsindeks er defineret som forholdet mellem moduleringssignalets amplitude og bæresignalets amplitude. Det er betegnet med 'm'
Modulationsindeks m = Vm / Vc
Modulationsindeks er også kendt som Modulationsfaktor, Modulationskoefficient eller grad af modulering
“M” skal have en værdi mellem 0 og 1.
“M” kaldes% modulation, når det udtrykkes i procent.
Vm = Vmax-Vmin / 2
Vc = Vmax-Vm
Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2
Derfor, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)
Kritisk modulering
Det sker, når moduleringsindeks (m) = 1. Bemærk, under kritisk modulering Vmin = 0
Kritisk modulering
M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1
Erstat Vm = 0 Derfor ved kritisk modulering m = Vm / Vc
Erstat m = 1. Derfor ved kritisk modulering Vm = Vc
Hvad er overmodulation og sidebånd af AM?
Dette kan forekomme, når m> 1
Det er (Vm / Vc)> 1 . Derfor Vm> Vc . Med andre ord er moduleringssignalet større end bæresignalet.
AM-signalet genererer nye signaler kaldet sidebånd med andre frekvenser end fc eller fm.
Vi ved det VER= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct
Det ved vi også m = Vm / Vc . Derfor Vm = m.Vc
Sidebånd af AM
Derfor,
Tilfælde 1: Både indgangssignal og bæresignal er sinusbølger.
VER= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct
= Vc sin ωct + m Vc sin ωmt. Synd ωct
Minde om SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]
Derfor VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Hvor Vc sin ωct er transportør
mVc / 2 cos (ωc - wm) t er nederste sidebånd
mVc / 2 cos (ωc + wm) t I nadver sidebånd
Derfor har AM-signal tre frekvenskomponenter, Carrier, Upper Sideband og Lower Side Band.
Tilfælde 2: Både indgangssignal og bæresignal er cosbølger.
VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct
= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct
Minde om Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]
Derfor VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]
Hvor Vc cos ωct
mVc / 2 cos (ωc - wm) t er nederste sidebånd
mVc / 2 cos (ωc + wm) t nadver sidebånd
Derfor har AM-signal tre frekvenskomponenter, Carrier, Upper Sideband og Lower Side Band
AM båndbredde
Båndbredden for et komplekst signal som AM er forskellen mellem dets højeste og laveste frekvenskomponenter og udtrykkes i Hertz (Hz). Båndbredde behandler kun frekvenser.
Som vist i den følgende figur
Båndbredde = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm
Effektniveauerne i bærer og sidebånd
Effektniveauer i bærer og sidebånd
Der er tre komponenter i AM-bølgen. Umoduleret bærer, USB og LSB.
Total effekt af AM er = Effekt i
Umoduleret transportør + Strøm i USB + Strøm i LSB
Hvis R er belastningen, skal du tænde for strømmen AM = V2c / R + V.LSBto/ R + V.USB2/2
Bæreevne
Peak carrier strøm = Vtoc / R
Peak Voltage = Vc, derfor RMS spænding = Vc / √2
RMS-bæreevne = 1 / R [Vc / √2]to= Vtoc / 2R
RMS Power i sidebånd
PLSB = PUSB = VSB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]to
= mto(U)to/ 8R = mto/ 4 X Vtoc / 2R
RMS Power i sidebånd
Vi ved det Vtoc / 2R = Pc
Derfor PLSB= mto/ 4 x stk
Total effekt = vtoc / 2R + m2Vcto/ 8R + m2Vcto/ 8R
vtoc / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]
PTotal = Pc [1 + mto/ to]
Modulationsindeks udtrykt i total effekt (PTotal) og bærereffekt (pc)
PTotal = Pc [1 + mto/to]
PTotal / Pc = [1 + mto/to]
mto/ 2 = PTotal/ Pc - 1
m = √2 (P.Total/ Pc - 1)
Transmissionseffektivitet
I AM er der tre effektkomponenter Pc, PLSB og PUSB
Ud af disse pc'er er en umoduleret transportør. Det er spild, da det slet ikke indeholder nogen oplysninger.
De to sidebånd bærer, alle nyttige oplysninger og derfor bruges brugt strøm kun i sidebånd
Effektivitet (η)
Et forhold mellem transmitteret effekt, der indeholder den nyttige information (PLSB + PUSB) og den samlede transmitterede effekt .
Transmissionseffektivitet = (PLSB+ PUSB) / (PTotal)
η = Pc [mto/ 4 + mto/ 4] / Pc [1 = mto/ 2] = mto/ 2 + mto
η% = (mto/ 2 + mto) X 100
Amplitude-demodulation
Den modsatte af modulatoren, og den genopretter (afkoder) det originale signal (hvad var moduleringssignalet ved senderenden) fra det modtagne AM-signal.
Konvolutdetektor
AM er en simpel bølge, og detektoren er en demodulator. Det genopretter det originale signal (hvad var moduleringssignalet ved senderens ende) fra det modtagne AM-signal. Det detektor består af en simpel halvbølge ensretter som korrigerer det modtagne AM-signal. Dette efterfølges af en lavpasfilter som fjerner (omgår) den højfrekvente bølgeform af det modtagne signal. Det resulterende output fra lavpasfilteret vil være det originale input (modulerende) signal.
Konvolutdetektor
Det indkommende AM-signal er transformerkoblet HW-ensretter leder under positive AM-cyklusser og afskærer negative AM-cyklusser. Filterkondensator C filtrerer (omgår) højfrekvensbæreren (fc) og tillader kun den lavere frekvens (fm). Dermed, filteret output er det originale input (modulerende) signal.
Typer af amplitudemodulation
De forskellige typer af amplitudemodulationer inkluderer følgende.
1) Dobbelt sidebåndsundertrykt bærer (DSB-SC) -modulation
- Den transmitterede bølge består kun af de øvre og nedre sidebånd
- Men kravet om kanalbåndbredde er det samme som før.
2) Single sideband (SSB) -modulation
- Modulationsbølgen består kun af det øverste eller det nederste sidebånd.
- At oversætte spektret af moduleringssignalet til et nyt sted i frekvensdomænet.
3) Vestigial sideband (VSB) -modulation
- Det ene sidebånd passeres næsten fuldstændigt, og kun et spor af det andet sidebånd bevares.
- Den krævede kanalbåndbredde er lidt over meddelelsesbåndbredden med et beløb svarende til bredden på det vestigiale sidebånd.
Fordele og ulemper ved amplitudemodulation
Det fordelene ved amplitudemodulation inkluderer følgende.
- Amplitudemodulation er både økonomisk og let tilgængelig
- Det er så simpelt at implementere og ved at bruge et kredsløb med færre komponenter det kan demoduleres.
- Modtagere af AM er billige, fordi det ikke kræver nogen specialiserede komponenter.
Det ulemper ved amplitudemodulation inkluderer følgende.
- Effektiviteten af denne modulering er meget lav, fordi den bruger meget strøm
- Denne modulering bruger amplitudefrekvens flere gange til at modulere signalet ved hjælp af et bæresignal.
- Dette afviser den originale signalkvalitet i den modtagende ende og forårsager problemer i signalkvaliteten.
- AM-systemer er modtagelige over for generering af støjgenerering.
- Det anvendelser af amplitudemodulation grænser for VHF, radioer og kun en til en kommunikation
Således handler alt om en oversigt over amplitudemodulation . Den største fordel er, at da en sammenhængende reference ikke er det krævet til demodulation så længe 0 pulsamplitudemodulation ?
