Amplitudemodulation

Amplitudemodulation ( AM ) er en type modulering , hvor den variable parameter for bærebølgesignalet er dets amplitude [1] .

Ansøgning i radioteknik

De første eksperimenter med transmission af tale og musik ved hjælp af radiobølger ved amplitudemodulation blev lavet i 1906 af den amerikanske ingeniør R. Fessenden . I hans eksperimenter blev radiosenderens bærefrekvens 50 kHz genereret af en elektrisk maskingenerator , og for dens modulering mellem generatoren og antennen blev en kulmikrofon tændt , hvilket ændrede kredsløbets elektriske modstand .

Fra 1920 begyndte man i stedet for elektriske maskingeneratorer at bruge vakuumrørgeneratorer til at generere bærefrekvensen . I anden halvdel af 1930'erne, som udviklingen af ultrakortbølgeområdet , begyndte AM gradvist at blive tvunget ud af radioudsendelser og radiokommunikation i dette område ved frekvensmodulation (FM). Til udsendelse på lange , mellem- og korte bølger bruges amplitudemodulation stadig. Ud over udsendelse blev amplitudemodulation også brugt i kablet udsendelse (udsendelse af tre programmer) til at transmittere flere programmer samtidigt over en to-leder linje.

Siden midten af det 20. århundrede er enkeltsidebåndsmodulation (SSB) blevet brugt i service- og amatørradiokommunikation på alle frekvenser , hvilket har en række fordele i forhold til amplitudemodulation, hvoraf den vigtigste er den 2-dobbelte indsnævring af frekvensbånd optaget af radiosignalet. I den forbindelse blev det foreslået at overføre til OBP og masseudsendelser, men det ville kræve en seriøs modernisering af alle broadcast-radiosendere og udskiftning af alle broadcast-modtagere med mere komplekse og dyrere, så dette blev ikke gennemført.

I slutningen af det 20. århundrede begyndte overgangen til digital udsendelse ved hjælp af amplitude-forskydningsnøglesignaler [2] . I begyndelsen af 2000'erne blev et sæt Digital Radio Mondiale (DRM) digitale teknologier baseret på OFDM -modulation udviklet specifikt til at erstatte analog udsendelse (især til at erstatte AM-udsendelser i lang-, mellem- og kortbølgebåndene). DRM giver dig mulighed for at lytte til radiotransmissioner uden støj og interferens, der er karakteristisk for amplitudemodulation og med en kvalitet tæt på FM-udsendelser , men der har ikke været en massiv afvisning af amplitudemodulation. Dette skyldes de høje omkostninger ved at udskifte en enorm flåde af radiomodtage- og sendeudstyr, samt nogle af ulemperne ved DRM, for eksempel skarpe afbrydelser i radiomodtagelsen, der er ubehagelige for radiolytteren under dyb fading af radioen signalkarakteristisk for korte bølger .

Amplitudemodulation bruges stadig i dag i det civile VHF-radiosystem og bruges også af lastbilchauffører i 27 MHz-båndet .

Definition

Lade

$u_{m}(t)$ - informationssignal (modulerende),
$u_{c}(t)$ - bærebølge (moduleret) signal (bærebølgeoscillation).

Så ser AM-signalet sådan ud: $u_{\text{am}}(t)$

u_{\text{am}}(t)=u_{c}(t)\venstre[1+m{\frac {u_{m}(t)}{|u_{m}(t)| _{\max ))}\right].\qquad \qquad (1)

Hvis , så har (1) formen [3] : $u_{c}(t)=U_{c}\cos(\omega _{c}t)$

u_{\text{am}}(t)=U_{c}\venstre[1+m{\frac {u_{m}(t)}{|u_{m}(t)|_{\ max}}}\right]\cos(\omega _{c}t).

Her er en ikke-negativ konstant kaldet modulationsfaktoren . Formel (1) beskriver et bæresignal, der er moduleret i amplitude af et signal med modulationsfaktor . $m$ $u_{c}(t)$ $u_{m}(t)$ $m$

For uforvrænget modulation skal betingelsen være opfyldt . Opfyldelsen af denne betingelse er nødvendig for, at udtrykket i firkantede parenteser i (1) altid er positivt. Hvis det kan tage negative værdier på et tidspunkt, så opstår den såkaldte overmodulation (overmodulation). Simple demodulatorer (såsom en kvadratisk detektor ) demodulerer et sådant signal med stærk forvrængning. $m\leq 1$

Eksempel

Lad os sige, at vi ønsker at modulere bærebølgen med et monoharmonisk signal. Udtrykket for bærebølgeoscillationen med frekvens har formen (vi sætter den indledende fase lig med nul): $\omega_{c}$

u_{c}(t)=U_{c}\cos(\omega _{c}t),

hvor er bærebølgesvingningsamplituden. $U_{c}$

Udtrykket for et modulerende sinusformet signal med en frekvens er: $\omega _{m}$

u_{m}(t)=U_{m}\cos(\omega _{m}t+\varphi ),

hvor er den indledende fase ,. Så ifølge (1): $\varphi$ ${\displaystyle |u_{m}(t)|_{\max }=U_{m))$

u_{\mathrm {am} }(t)=U_{c}[1+m\cos(\omega _{m}t+\varphi )]\cos(\omega _{c}t).

Ovenstående formel for kan skrives i følgende form: $u_{\mathrm {am} }(t)$

u_{\mathrm {am} }(t)=U_{c}\cos(\omega _{c}t)+

+{\frac {mU_{c}}{2}}[\cos((\omega _{c}-\omega _{m})t-\varphi )+\cos((\omega _{ c}+\omega _{m})t+\varphi )].

Radiosignalet består af en bærebølge og to såkaldte sidebånd , sidebåndene har en frekvens forskellig fra . For det sinusformede signal, der er brugt som eksempel her, er sidebåndene sinusformede signaler, og deres frekvenser er og . $\omega_{c}$ ${\displaystyle \omega _{c}+\omega _{m))$ ${\displaystyle \omega _{c}-\omega _{m))$

Så længe bærefrekvenserne for radiostationer, der støder op i frekvens, er tilstrækkeligt adskilte i frekvens, og sidebåndene i signalspektret for nabostationer i frekvens ikke overlapper, vil stationerne ikke interferere med hinanden.

Se også

Noter

↑ Kuleshov, 2008 , s. 102.
↑ Bykhovsky M. A. Hukommelsescirkler (Essays om historien om udviklingen af radiokommunikation og udsendelse i det 20. århundrede). - M. : ICSTI - Internationalt Center for Videnskabelig og Teknisk Information, 2001. - S. 28-29. — (Telekommunikations- og radiotekniks historie). — ISBN 5-93533-011-3 .
↑ Andreevskaya T. M. Fundamentals af radioelektronik og kommunikation. Amplitudemodulerede radiosignaler. - MGIEM, 2004 . Hentet 14. april 2016. Arkiveret fra originalen 13. april 2016. (ubestemt)

Litteratur

Kuleshov V. N., Udalov N. N., Bogachev V. M. et al. Generering af svingninger og dannelse af radiosignaler. - M. : MPEI, 2008. - 416 s. - ISBN 978-5-383-00224-7 .
Amplitudemodulation // Store russiske encyklopædi : [i 35 bind] / kap. udg. Yu. S. Osipov . - M . : Great Russian Encyclopedia, 2004-2017.

Links

Amplitudemodulation. Balanceret amplitudemodulation med bærebølgeundertrykkelse (dobbelt sidebånd DSB) . Hentet: 15. november 2010. (Russisk)
Principper for AM og FM. Sammenligning med andre typer af modulering
Amplitude Modulation

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk catalansk Fantastisk norsk Stor russer Britannica (online)
I bibliografiske kataloger	NKC : ph867759

amatør radio

Aktivitet

radiosport

Discipliner	All-around MR-2 MP-3 overalt MP-4 overalt Radiokommunikation på HF Radiokommunikation på VHF SRT
Mestre i sport	USSR HMS Rusland HMS MSMK Ukraine HMS

Forskrifter

Organisationer

IARU
ITU
- ITU-T
- ITU-R
- ITU-D
MSR
DOSAAF
Roskomnadzor
Unionen af radioamatører i Rusland
- Saratov
FSUE "GRCHTS"

Kommunikationstilstande

Telefon	ER DSB-SC SSB FM OM EFTERMIDDAGEN
TV	SSTV
Data / Telegraf	AMPRNet APRS AX.25 CW D-STAR FRN FSK MFSK OFDM PACTOR Winmor PSK PSK31 PSKmail LEDNINGER Spredt spektrum ekkolink

Teknologi

kultur

Litteratur	Brochurer Hjælp til en radioamatør Magasiner QST Radio Bøger Masseradiobibliotek Ung radioamatør
Film	Hvis verdens drenge... Over os ses Sydkorset