Методы линейной модуляции

Модуляция – процесс изменения параметров радиочастоты по закону модулирующего сигнала, по сути это нелинейный процесс. При модуляции обязательно появляются новые спектральные составляющие. Вместе с тем в последние годы утвердилось понятие линейной модуляции, при которой происходит перенос спектра модулирующего сигнала на радиочастоту [10].

Основным видом линейной модуляции является ДБП – двойная боковая полоса – результат перемножения модулирующего сигнала и колебания несущей частоты (радиочастоты):

,

(3.1)

где , – несущая частота.

На оси частот появляются две боковые полосы по обе стороны подавленной несущей f ₀ (рис 3.1), спектр модулирующего сигнала перенесен на частоту f ₀.

Рис. 3.1. Спектр колебания с ДБП

Следующий вид линейной модуляции ОБП – одна боковая полоса. ОБП – это ДБП, где только одна из боковых полос (верхняя или нижняя) вырезана полосовым фильтром (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Модулятор ОБП сигнала

Наконец, третий вид линейной модуляции АМ – амплитудная модуляция, когда амплитуду высокочастотной несущей изменяют по закону модулирующего сигнала:

(3.2)

В отличие от ДБП спектр АМ содержит несущую частоту (рис. 3.3).

Простейшим модулирующим сигналом является синусоида низкой частоты

.

(3.3)

При ДБП

получаем двухчастотный сигнал (рис. 3.3, а).

При ОБП, когда оставляют одну боковую,

,

(3.4)

получаем сигнал с меняющейся амплитудой и фазой.

При АМ

,

(3.5)

где – глубина модуляции (рис. 3.3, б).

Отметим, что при всех видах линейной модуляции получаем сигналы с меняющейся амплитудой.

В системах подвижной связи широко используют ДБП, производя ее в цифровом варианте, когда модулирующим сигналом является последовательность биполярных импульсов. Так получают фазоманипулированный сигнал 2-ФМ (см. разд. 4). ОБП применяют при переносе радиосигнала, сформированного на пониженной частоте, в область несущей частоты (АМ в системах подвижной связи не используют).

Рис. 3.3. Осциллограммы ДБП и АМ сигналов: а – АМ, б – ДБП при m =1