Принцип функционирования радиотехнических систем

учебное пособие

4.2 Частотная модуляция

При частотной модуляции (ЧМ) модулирующие колебания звуковой частоты (F) изменяют частоту высокочастотных колебаний v, а амплитуда ВЧ колебаний остается постоянной. Увеличение звукового напряжения в положительный полупериод приводит к росту частоты ВЧ колебания, уменьшение его в отрицательный полупериод - к уменьшению .Эффект модуляции при ЧМ оценивается по наибольшему отклонению частоты от несущего значения. Это отклонение называется девиацией частоты и обозначается v = v макс . - v0. Отношение наибольшего отклонения частоты к модулирующей частоте называется индексом частотной модуляции M чм :

М чм = v / F

Для реализации преимуществ частотной модуляции величину М чм выбирают на много меньше единицы. В отличие от АМ колебаний частотно-модулированное колебание состоит из бесконечного ряда частот:

v0 ± F; v0 ± 2F; v0 ± 3F; и т.д.

Различают узко - и широкополосную частотную модуляции. Если индекс модуляции мал (узкополосная ЧМ), то с увеличением порядка боковой частоты ее амплитуда резко уменьшается и спектр с практически ощутимыми амплитудами боковых частот оказывается узким. Если индекс велик (широкополосная модуляция), то спектр модулированного колебания значительно расширяется.

Узкополосная ЧМ имеет ширину спектра, не превышающую удвоенную при амплитудной:

v = 2· 6000 = 12000 Гц.

применяется для служебной радиотелефонии.

Широкополосная ЧМ применяется при высококачественном радиовещании (в каналах звукового сопровождения телевизионных передач). Из за ширины спектра широкополосная частотная модуляция используется лишь в диапазоне УКВ.

4.3 Фазовая модуляции

При фазовой модуляции колебание звуковой частоты F изменяют фазу высокочастотных колебаний, амплитуда остается неизменной. Увеличение звукового напряжения в положительную часть периода приводит к сдвигу фазы в сторону опережения, а уменьшение этого напряжения в отрицательную часть периода - к сдвигу фазы в сторону отставания.

Частотная модуляция обладает большей помехоустойчивостью по сравнению с амплитудной. Это объясняется тем, что следствием помех на входе приемного устройства является случайное изменение амплитуды, т.е. искажение информационного параметра. При ЧМ влияние помех на амплитуду сигналов не приводит к изменению информационного параметра - частоты. Наибольшей помехоустойчивостью обладают фазомодулированные сигналы, однако, техническая реализация фазовых модуляторов наиболее сложная. Для восстановления низкочастотного сигнала в приемном устройстве осуществляется обратное преобразование - демодуляция (детектирование).

Рис. 10. Амплитудная модуляция при воздействии на микрофон звуковым колебанием одной частоты.

Рис. 11(а). Частотная модуляция. Рис. 11(б). Фазовая модуляция.

Делись добром ;)