3.2.Модуляция и демодуляция радиосигналов

Технической основой передачи информации с помощью радиоволн является генератор незатухающих колебаний. Генератор вырабатывает колебания высокой частоты (несущая частота) постоянной амплитуды. Эти колебания сами по себе никакой информации не несут. Для передачи полезной информации необходимо изменять параметры несущей частоты. Таким образом, модуляцией называется процесс изменения параметров несущих колебаний по закону передаваемого сообщения. В соответствии с этим различают амплитудную, частотную и фазовую модуляции. При амплитудной модуляции несущей частоты ώ частотой Ω передаваемой информации формируются три радиоволны с близкими частотами ώ - Ω , ώ и ώ + Ω. В радиоприемнике производится освобождение полезного сигнала от несущей частоты. Следует учитывать, что несущая частота ώ должна быть во много раз больше частоты Ω модулирующего напряжения. Полоса частот передатчика при частотной и фазовой модуляциях шире, чем при амплитудной. Преимуществом частотной модуляции является большая помехоустойчивость. Поэтому эти колебания применяются для высококачественной передачи сигналов в диапазоне УКВ, где на каждую радиостанцию выделена полоса частот в 15- 20 раз большую, чем при амплитудной модуляции в диапазонах ДВ, СВ, КВ. Частотная модуляция используется в телевидении для передачи звукового сопровождения. Если модулирующий сигнал синусоидальный, то форма модулированных колебаний и их спектральный состав для частотной и фазовой модуляций одинаковы. В многоканальных системах связи используется импульсная модуляция, которая определяется четырьмя параметрами: амплитудой, частотой следования, длительностью (шириной) и фазой. В соответствии с этим возможны четыре типа импульсной модуляции: амплитудно- импульсная, частотно- импульсная, широтно- импульсная и фазово- импульсная.

Процесс выделения низкочастотной составляющей называется демодуляцией или детектированием. Электрические смешанные колебания несущей и модулирующей частот подаются к устройству, которое проводит ток только в одном направлении, при этом колебания превращаются в ряд импульсов тока одного знака. Если амплитуда колебаний на входе детектора постоянна, то импульсы имеют одинаковую амплитуду. Если амплитуда колебаний на входе детектора изменяется, то высота импульсов становится различной. Огибающая импульсов при этом повторяет модулирующее напряжение, в котором содержится полезная информация. Следующей задачей детектирования является избавление от высокой частоты, присутствующей в сигнале после прохождения нелинейного устройства- детектора. Эта задача решается путем пропускания сигнала через фильтр, который не пропускает высокочастотную составляющую сигнала.