- •1 Сигналы в радиоэлектроных системах
- •1.1Основные определения и классификация сигналов
- •1.2 Классификация помех
- •1.3 Спектры периодических сигналов
- •1.3.1 Ряд Фурье. Амплитудные и фазовые спектральные диаграммы
- •1.3.2 Спектр последовательности прямоугольных однополярных
- •1.3.3 Спектр последовательности прямоугольных разнополярных
- •1.3.4 Зависимость спектра от изменения параметров последовательности импульсов
- •1.3.5 Распределение мощности в спектре периодического сигнала
- •1.4 Спектры непериодических сигналов
- •1.4.1Спектральная плотность
- •1.4.2 Примеры определения спектров непериодических сигналов
- •1.5 Модулированные колебания и их спектры
- •1.5.1 Сигналы с амплитудной модуляцией (ам)
- •1.5.2 Энергетические характеристики ам-сигнала.
- •1.5.3Сигналы с угловой модуляцией
- •1.5.4 Сигналы с импульсной модуляцией
1.5.2 Энергетические характеристики ам-сигнала.
Рассмотрим соотношение мощностей несущего и боковых колебаний в однотональном АМ-сигнале.
Пусть в соответствии с принятыми ранее обозначениями — амплитуда напряжения несущего колебания,
Мгновенная мощность несущего колебания:
Средняя за период мощность несущего колебания
где — период несущего колебания;
Учитывая, что
получим: ; . (1.23)
В режиме модуляции мощность непрерывно изменяется. Ее максимальное и минимальное значения определяются выражениями:
;
так как
; ,
то
; .
Мощность двух боковых колебаний (при модуляции чистым тоном). Учтем, что при , ,тогда
(1.24)
Средняя за период модуляции мощность будет равна:
; (1.25)
где Т— период модулирующего колебания.
Из полученных выражений при m=1 получим: (1.26)
Таким образом, при 100 %-ной модуляции 2/3 всей мощности тратится на передачу несущего колебания и 1/3 — на передачу боковых частот. Обусловленное модуляцией приращение мощности, которое определяет условия выделения сообщений при приеме, в этом случае не превышает половины мощности несущего колебания. Это значит, что с энергетической точки зрения амплитудная модуляция имеет существенные недостатки.
Балансная амплитудная модуляция. Для более эффективного использования мощности передатчика можно формировать АМ-сигналы с подавленным несущим колебанием. Такое подавление осуществляется применим балансной амплитудной модуляции. На основании формулы (1.21) однотональный АМ-сигнал с балансной модуляцией представляется в виде. (1.27)
При многотональной балансной модуляции аналитическое выражение сигнала принимает вид:
(1.28)
Как и при обычной амплитудной модуляции здесь наблюдается две группы верхних и нижних боковых колебаний.
Однополосная амплитудная модуляция. Еще одна разновидность амплитудной модуляции, которая приводит к значительному улученного энергетических показателей, заключается в формирование сигнала с подавлением несущей и с подавлением верхней или нижней боковой полосы частот. Сигналы с одной боковой полосой (ОБП- или SSB-сигналы по международной классификации от англ. single sideband) по внешнему виду напоминают обычные АМ-сигналы. Однотональный ОБП-сигнал с подавленной нижней боковой частотой записывается в виде:
(1.29)
Важным преимуществом ОБП сигналов является двух кратное сокращение полосы занимаемых частот, что очень существенно для частотных уплотнения радиоканалов.
Эти недостатки устраняют при использовании передачи с надавленной несущей. Подавления осуществляется применением балансной амплитудной модуляцией.
Еще одна разновидность АМ-однополосная модуляция ОМ или ОБП, при которой передается только одна боковая полоса частот.