1 / 19

Amplitudimodulaatio

Amplitudimodulaatio. Amplitudimodulaatiossa moduloiva signaali muuttaa kantoaallon voimakkuutta eli amplitudia. Kantoaallon taajuus pysyy koko ajan samana. Moduloinnin ansiosta kantoaallon kummallekin puolelle syntyvät sivunauhat; alempi sivunauha (LSB) ja ylempi sivunauha (USB).

gabe
Download Presentation

Amplitudimodulaatio

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Amplitudimodulaatio • Amplitudimodulaatiossa moduloiva signaali muuttaa kantoaallon voimakkuutta eli amplitudia. • Kantoaallon taajuus pysyy koko ajan samana. • Moduloinnin ansiosta kantoaallon kummallekin puolelle syntyvät sivunauhat; alempi sivunauha (LSB) ja ylempi sivunauha (USB). • Sivunauhat ovat yhtä leveitä kuin korkeataajuisin moduloiva signaali. • AM-lähetteen kaistanleveys on siten kaksi kertaa moduloivan signaalin korkeataajuisin komponentti. tMyn

  2. Olkoot kantoaalto muotoa: • Oletetaan vaihekulma nollaksi ja moduloidaan kantoaaltoa signaalilla s(t): • Käytetään Fourier-muunnosta taajuustason ratkaisun löytämiseksi. • Otetaan aluksi Euler apuun: tMyn

  3. Matematiikasta muistetaan, että • Siispä = = tMyn

  4. Näin ollen = • Modulaatiota kutsutaan nimellä DSBSC: Double-sideband suppressed carrier amplitude modulation. tMyn

  5. Kuvassa 1 on hahmoteltu kantataajuisen signaalin s(t) muotoa taajuustasossa S(f). • Kuvassa 2 esitetään muunnoksen mahdollinen muoto. Huomataan, että modulointi on nostanut informaatiosignaalin kantoaallon kummallekin puolelle symmetrisesti. tMyn

  6. S(f) f Kuva 1. Informaatiosignaalin mahdollinen esitys taajuustasossa. f Kuva 2. Kantoaaltoa on moduloitu informaatiosignaalilla, taajuustasoesitys, DSBSC. tMyn

  7. Vaikka kantoaalto ei sisälläkään informaatiota, on sen mukaanotto perusteltua vastaanottopäässä: se helpottaa signaalin ilmaisua. • Tällaisessa tapauksessa modulaation nimenä on DSBTC, Double-sideband transmitted carrier. • Kuvassa 3 on hahmotelma DSBTC:n taajuustasoesityksestä. tMyn

  8. A/2 A/2 f Kuva 3. DSBTC:n taajuustasoesitys. tMyn

  9. Vaikka kantoaallon mukaanotto helpottaa ilmaisua, merkitsee se samalla heikennystä tehokkuudessa. Osa lähetystehosta kuluu kantoaallon lähettämiseen, joka ei sinällään sisällä informaatiota! • Modulaatioindeksi m määritellään m= • Kaavassa = moduloidun signaalin huippuarvo ja = moduloimattoman kantoaallon huippuarvo. • Sama asia voidaan esittää kaavalla tMyn

  10. Kaavassa B= maksimi huipusta huippuun arvo moduloidulle signaalille ja A= minimi huipusta huippuun arvo moduloidulle signaalille. • Kokonaislähetystehon ja kantoaaltoon sidotun tehon välillä pätee yhteys tMyn

  11. Kuvassa 4 esitetään AM-modulointi ilman kantoaaltoa ja kuvassa 5 kantoaallon kanssa. Kuva 4. DSBSC-moduloidun signaalin generointi. tMyn

  12. A Kuva 5. DSBTC-moduloidun signaalin generointi. tMyn

  13. Käytännössä edellä kuvattu kertolasku on hankalaa toteuttaa yksinkertaisesti. • Mahdollisia ratkaisutapoja ovat DSB-TC:lle vaikkapa • Square-law modulator • Switching modulator • Vastaavasti DSB-SC:lle käytännön toteutuksia ovat • Balanced modulator • Ring modulator • Kaikki käyttävät toteutuksessaan hyväkseen epälineaarisia elementtejä, kuten diodia. tMyn

  14. Ilmaisu voi olla koherenttia tai ei-koherenttia. • Koherentissa eli synkronisessa ilmaisussa tarvitaan tieto kantoaallon sekä taajuudesta että vaiheesta vastaanottimen puolella. • Kuvassa 6 on lohkokaavio koherentista ilmaisusta. Kuva 6. Koherentti AM-ilmaisu. tMyn

  15. Lasketaan signaali kuvan 6 lähdössä: • Matematiikasta muistetaan: tMyn

  16. Siispä: tMyn

  17. Ilmaisu onnistuu myös ei-koherentisti, jos kantoaaltotermi on tarpeeksi suuri vastaanotossa. • Kuvassa 7 on lohkokaavio ei-koherentista AM-ilmaisusta. • Korotetaan vastaanotettu signaali toiseen: • Alipäästösuodattimen, jonka ylärajataajuus on , lähdössä on signaali tMyn

  18. Neliöjuurilausekkeen suorittavan komponentin lähdössä on silloin signaali = 0,707[A+s(t)]. • Moduloiva signaali voidaan siis saada esille pelkästään verhokäyrää tarkastelemalla! Kuva 7. Ei-koherentti, asynkroninen AM-ilmaisu. tMyn

  19. Jos on tarvetta säästää lähetyksessä kaistanleveyttä, voidaan käyttää SSB (Single sideband)-modulointia. Silloin käytössä on vain ylempi tai alempi sivukaista. • Hankaluutena on, että vaikka tarvittava kaista puoliintuu, niin sekä modulointi että ilmaisu on DSB-modulointiin verrattuna monimutkaisempaa. • Kompromissina on VSB (Vestigial sideband)-modulointi. • VSB:ssä eliminoidaan toinen sivukaista vain osittain, ei kokonaan. tMyn

More Related