Principles-of-communication-amplitude-modulation

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振幅変調

変調技術のタイプの中で、主な分類は連続波変調とパルス変調です。 連続波変調技術は、さらに*振幅変調*と*角度変調*に分けられます。

連続波は、間隔を空けずに継続的に継続し、情報を含むベースバンドメッセージ信号です。 この波は変調する必要があります。

標準的な定義によれば、「キャリア信号の振幅は、変調信号の瞬間的な振幅に従って変化します。」つまり、情報を含まないキャリア信号の振幅は、信号の振幅ごとに変化します。インスタント。情報が含まれます。 これは、次の図で説明できます。

Aptitude Modulation Carrier Signal AM Modulated Wave

最初に表示される変調波はメッセージ信号です。 次は搬送波です。これは単なる高周波信号であり、情報は含まれていません。 最後の1つは合成された変調波です。

搬送波の正と負のピークが想像線で相互接続されていることが観察できます。 この行は、変調信号の正確な形状を再現するのに役立ちます。 搬送波上のこの想像上の線は、*エンベロープ*と呼ばれます。 メッセージ信号と同じです。

数式

以下は、これらの波の数学的表現です。

波の時間領域表現

変調信号を-

m(t)= A_mcos(2 \ pi f_mt)

キャリア信号を-

c(t)= A_ccos(2 \ pi f_ct)

ここで、* A〜m〜* =変調信号の最大振幅

  • A〜c〜* =キャリア信号の最大振幅

振幅変調波の標準形式は次のように定義されます-

S(t)= A_c [1 + K_am(t)] cos(2 \ pi f_ct)

S(t)= A_c [1+ \ mu cos(2 \ pi f_mt)] cos(2 \ pi f_ct)

Where、\ mu = K_aA_m

変調指数

変調されたレベルが計算される場合、変調後の搬送波は、*変調指数*または*変調深度*と呼ばれます。 搬送波が受ける変調のレベルを示します。

変調指数

変調波のエンベロープの最大値と最小値は、それぞれ_A〜max〜_と_A〜min〜_で表されます。

変調指数の方程式を作成してみましょう。

A _ \ {max} = A_c(1+ \ mu)

A〜max〜でcosθの値は1なので

A _ \ {min} = A_c(1- \ mu)

A〜min〜でcosθの値は-1であるため

\ frac \ {A _ \ {max}} \ {A _ \ {min}} = \ frac \ {1+ \ mu} \ {1- \ mu}

A _ \ {max}-\ mu A _ \ {max} = A _ \ {min} + \ mu A _ \ {min}

-\ mu(A _ \ {max} + A _ \ {min})= A _ \ {min} -A _ \ {max}

\ mu = \ frac \ {A _ \ {max} -A _ \ {min}} \ {A _ \ {max} + A _ \ {min}}

したがって、変調指数の式が得られます。 µ は、変調指数または変調度を示します。 多くの場合、これは Percentage Modulation と呼ばれるパーセンテージで示されます。 これはパーセントで表される変調の程度であり、 m で表されます。

完全な変調を行うには、変調指数の値を1にする必要があります。これは、変調の深さが100%であることを意味します。

たとえば、この値が1より小さい場合、つまり変調指数が0.5の場合、変調出力は次の図のようになります。 変調不足と呼ばれます。 このような波は「変調不足波」と呼ばれます。

変調波の下

変調指数の値が1より大きい場合、つまり1.5程度の場合、波は*過変調波*になります。 次の図のようになります。

変調された波

変調指数の値が大きくなると、搬送波に180°の位相反転が発生し、追加の側波帯が発生するため、波が歪みます。 このような過変調された波は干渉を引き起こしますが、これは除去できません。

振幅変調の帯域幅

帯域幅は、信号の最低周波数と最高周波数の差です。

振幅変調波の場合、帯域幅は

BW = f _ \ {USB} -f _ \ {LSB}

(f_c + f_m)-(f_c-f_m)

= 2f_m = 2W

*W* はメッセージ帯域幅です

したがって、振幅変調波に必要な帯域幅は変調信号の周波数の2倍であることがわかりました。