Ксо)

h к

tL)-5Q со-й со cilH-Q clH-5Q ш

Рис. 2.6. Спектр частотно-модулированного сигнала

Рис. 2.7. Дискретный сигнал (а) и несущее колебание, модулированное этими сигналами по амплитуде (б), частоте (е) и фазе (г)

относительно несущей частоты и имеющие одинаковые амплитуды (рис. 2.6).

В случае, если первичный сигнал s(f) имеет форму, отличную от синусоидальной, и занимает полосу частот от до Q., то

спектр модулированного колебания при угловой модуляции будет иметь еще более сложный вид.

Иногда отдельно рассматривают модуляцию гармонического несущего колебания по амплитуде, частоте или фазе дискретными первичными сигналами sit), например телеграфными или передачи данных. На рис. 2.7 показан дискретный первичный сигнал (а), несущее колебание, модулированное по амплитуде (б), частоте (в) и фазе (г).

Модуляцию гармонического несущего колебания первичным сигналом sit) называют непрерывной, так как в качестве переносчика выбран непрерывный периодический сигнал vit).

Сравнение различных видов непрерывной модуляции позволяет выявить их особенности. При амплитудной модуляции ширина спектра модулированного сигнала, как правило, значительно меньше, чем при угловой модуляции (частотной и фазовой). Таким образом, налицо экономия частотного спектра: для амплитудно-модулированных сижалов можно отводить при передаче более узкую полосу частот. Как будет показано дальше, это особенно важно при построении многоканальных систем передачи.

2.4. Импульсная модуляция

Часто в качестве переносчика используют периодическую последовательность сравнительно узких импульсов. Последовательность прямоугольных импульсов одного знака vit) характеризуется параметрами (рис. 2.8): амплитудой импульсов V; длительностью (шириной) импульсов Ти; частотой следования (или тактовой частотой) fj = ут, где Т - период следования импульсов (со = 27t fj); положением (фазой) импульсов относительно тактовых (отсчетных) точек. Отношение Т/т называется скважностью импульса.

По закону передаваемого первичного сигнала можно изменять (модулировать) любой из перечисленных параметров импульсной последовательности. При этом модуляция называется импульсной.

В зависимости от того, какой параметр модулируется первичным сигналом sit), различают: амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ),

voif) V

Рис. 2.8. Периодическая последовательность узких импульсов

n r1i n

Рис. 2.9. Виды импульсной модуляции

когда по закону передаваемого сигнала (рис. 2.9, а) изменяется амплитуда импульсов (см. рис. 2.9, б); широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), когда изменяется ширина импульсов (рис. 2.9, в); частотно-импульсную модуляцию (ЧИМ) - изменяется частота следования импульсов (см. рис. 2.9, г); фазо-импульсную модуляцию (ФИМ)- изменяется фаза импульсов, т.е. временное положение относительно тактовых точек (см. рис. 2.9, д).

Модуляцию ФИМ и ЧИМ объединяют во временно-импульсную (ВИМ). Между ними существует связь, аналогичная связи между фазовой и частотной модуляцией синусоидального колебания.

В качестве примера на рис. 2.10 показан спектр АИМ-сигнала при модуляции импульсной последовательности сложным первичным сигналом sit) с полосой частот от О до Q. Он содержит спектр исходного сигнала sit), все гармоники тактовой частоты сОт (т.е. частоты 2с0т, ЗсОт, 4сОт и т.д.) и боковые полосы частот около гармоник тактовой частоты.