17.2. Виды модуляции, связанные с амплитудной

Модуляция, при которой результирующее колебание формируется в результате перемножения несущего колебания и модулирующей функции называется балансной модуляцией (БМ). Аналитическая модель такого колебания

.

Из следует, что при гармонической балансной модуляции спектр модулированного колебания содержит только две равные по амплитудам составляющие на частотахи, а составляющая на несущей отсутствует (ее амплитуда равна нулю). Действительно, прииз следует, что

.

Спектр БМ колебания так же, как и при АМ, в два раза шире спектра модулирующей функции.

Уже говорилось, что две спектральные полосы АМ – верхняя и нижняя – повторяют форму спектральной плотности модулирующей функции (нижняя – зеркально). Поэтому, для передачи сообщения, вовсе не обязательно передавать обе боковые составляющие. Такая модуляция называется модуляцией с одной боковой полосой (ОБП). При гармонической модулирующей функции такое колебание может быть сформировано, например, следующим образом.

Сформировав модулирующее и модулируемое колебания поворотом на их фазы, т.е. создав колебанияи, можно создать два балансно-модулированных сигнала и, сложив их, получить

Как видно, колебание s_обп(t) содержит только верхнюю боковую составляющую. Если модулирующая функция имеет более сложный спектр, т.е. состоит из суммы гармонических колебаний, каждое из этих колебаний образует при биениях с несущими колебаниямии, то каждый член этой суммы даст колебание суммарной частоты, а все они в совокупности – верхнюю боковую полосу амплитудной модуляции. Так формируется колебание одной – верхней – боковой полосы. Подобным образом можно сформировать колебание нижней боковой полосы.

Глубокая, стопроцентная модуляция синусоидального несущего колебания импульсным сигналом, как на рис. 17.4, называется амплитудной манипуляцией (АМН).

Рис.17.4. Амплитудная манипуляция

Спектр АМН колебания определяется как свертка спектра несущего (-функции не частоте₀) спектра модулирующей импульсной последовательности. Так на рис. 17.5. изображен спектр АМН колебания при скважности модулирующей импульсной последовательности

Рис.17.5. Спектр АМН колебания

17.3. Методы осуществления амплитудной модуляции

Из видно, что для осуществления амплитудной модуляции необходимо перемножение несущего и модулирующего колебаний. Технически такую операцию можно провести с помощью преобразования сигналов как в линейных, так и в нелинейных устройствах.

Балансно-модулированное колебание формируется непосредственно перемножителем модулирующего сигнала и несущего колебания рис.17. 6.

Рис. 17.6. Формирование БМ колебания

АМ колебание может быть сформировано на основе балансной модуляции по схеме рис. 17.7.

Рис. 17.7. Формирование АМ сигнала с использованием балансного модулятора

Но может быть исполнена с использованием усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, управляя этим коэффициентом при помощи модулирующей функции рис.17.8.

Рис. 17.8. Формирование АМ сигнала усилителем с переменным коэффициентом усиления.

В соответствии с описанным выше алгоритмом, схема формирования сигнала с одной боковой полосой может быть выполнена, как на рис. 17.9.

Рис. 17.9. Формирование модулированного сигнала с одной боковой полосой