Энергетические характеристики сигналов ум

Средняя мощность сигнала равна мощности несущей.

Сравнительные характеристики АМ и УМ сигналов
Параметр	АМ	ЧМ
Помехоустойчивость	–	+
Ширина спектра	+	–
Энергетические соотношения	–	+

Сигналы с обобщенной модуляцией

Сигналы с обобщенной модуляцией – это сигналы с одновременным использованием амплитудно-модулированных и частотно-модулированных сигналов.

Анализ таких сигналов более сложен, но он упрощается, если использовать понятие комплексной огибающей сигнала.

Представим выражение

в виде комплексной величины:

- комплексная огибающая сигнала,

где - амплитуда,- фаза,

т. е. содержит информацию о законах изменения амплитуды и фазового угла. Эта запись возможна только тогда, когда1 изменяется намного медленнее, чем 2. Это достигается, если частота модулирующего сигнала намного меньше несущей частоты, т. е. понятие комплексной огибающей можно использовать только для узкополосных сигналов.

Введем понятие спектральной плотности комплексной огибающей:

.

Выразим спектральную плотность модулированного сигнала:

,

в данной формуле выражение описывает.

Пусть , тогда

получим

.

В данной формуле первый интеграл - это , а второй -,

получаем

.

Эта формула устанавливает связь между спектром модулированного сигнала и спектром его комплексной огибающей. Отсюда следует, что для определения спектра с обобщенной модуляцией достаточно найти спектральную плотность его комплексной огибающей и осуществить перенос ее из области частот в область частот. Причем привыполняется также операция комплексного сопряжения.

- максимальная частота спектра комплексной огибающей. Если (т. е. сигнал узкополосный), то тогда в области положительных частот можно использовать только первое слагаемое:

.

Тогда ширина спектра модулированного сигнала равна

.

Примером таких сигналов может служить радиолокационный сигнал с частотной модуляцией.

2.3. Разновидности модулированных сигналов

Манипуляция – это вид модуляции, при которой модулируемый параметр изменяется не плавно, а скачкообразно соответственно скачкообразному изменению модулирующего сигнала. Таким модулирующим сигналом может служить сигнал, отображающий двоичный код. В зависимости от того, какой из трех параметров (напряжение, фаза или частота) гармонического несущего колебания изменяется, различают три основных вида манипуляции (цифровой модуляции – ЦМ):

амплитудную ЦМ,

фазовую ЦМ,

частотную ЦМ.

Далее показаны графики, иллюстрирующие амплитудно-манипулированный сигнал. На первом графике показан модулирующий сигнал, на втором – несущая частота, на третьем - модулированный сигнал.

Как видно из последнего графика, модулированный по амплитуде цифровой сигнал – это радиоимпульс (серия радиоимпульсов):

Далее показаны графики фазоманипулированного сигнала. На первом графике показан модулирующий сигнал, на втором – несущая частота, на третьем - модулированный сигнал. Будем считать, что в данном случае скачок равен .

Жирной точкой обозначены места смены фазы. Такой вид модуляции сокращенно обозначают ФМн.

Далее показаны графики частотно-манипулированного сигнала. На первом графике показан модулирующий сигнал, на втором – несущая частота, на третьем -модулированный сигнал.

Такой вид модуляции сокращенно обозначают ЧМн.

На следующем графике показана зависимость частоты при ЧМн.