Jdi na obsah Jdi na menu
 

MODULACE

 

Pro přenos zpráv  na různé vzdálenosti se používají VF vlny různých frekvencí, nazývané nosné vlny. Přenášené zprávy musí vhodným způsobem ovlivňovat některou charakteristickou veličinu nosné vlny: amplitudu ,frekvenci ,fázi,sled impulsů apod.. Toto ovlivňování nosné vlny se nazývá modulace.

Než dojde k modulaci, je nutné změny různých fyzikálních veličin (zvuk, světlo,

teplota, tlak aj.), které představují přenášené zprávy, přeměnit na jim odpovídající elektrické signály. Těmito signály, které se nazývají modulační signály se potom provádí modulace.

Druhy modulace:

  • amplitudová
  • frekvenční
  • fázová
  • impulsová

  

 

Průběh VF vlny

je dán vztahem:    i = A sin (ω t + φ) = A sin ( 2 π fo t + φ)

 

kde

i  okamžitá hodnota vysokofrekvenčního proudu, procházejícího do antény

A  amplituda VF vlny

ω  úhlový kmitočet VF vlny,  ω = 2 π fo

t  čas

φ  fázový úhel VF vlny

Amplitudová modulace

-   modulačním signálem můžeme ovlivňovat amplitudu  A VF nosné vlny.Frekvence vlny zůstává stejná.

Amplituda nosné vlny se mění podle okamžité hodnoty amplitudy nosné vlny.

Obrazek

 

Křivka vf – průběh vysokofrekvenční nosné vlny. 

Křivka N – časový průběh nízkofrekvenční modulující vlny. 

Křivka AM – časový průběh modulované vlny.

  • Čárkované čáry představují obalovou křivku signálu (přenášená informace je v modulované vlně obsažena v  podobě pomyslné obálky).
  • Amplituda původní VF vlny se tedy zmenšuje a zvětšuje v porovnání se svou původní hodnotou přesně v rytmu modulující vlny.

 

Při amplitudové modulaci je důležitý údaj o hloubce amplitudové modulace α.

Obrazek

  • Pokud je hloubka modulace větší než 100 %, dochází ke zkreslení signálu. V rozhlasovém a televizním vysílání není proto hloubka modulace větší než 100 % povolena.
  • Při běžném rozhlasovém vysílání se nosná vlna amplitudově moduluje nikoli jedním kmitočtem, ale celým spektrem akustických kmitočtů.
  • Frekvenční spektrum obsahuje kromě frekvence nosné vlny fo ještě dvě postranní frekvenční pásma stejné šířky.

 

Obrazek

Frekvence horního postranního pásma se mění v rozmezí

 fo +  fmin až  fo   +  fmax    ,

 kde   fmin  a  fmax   jsou nejnižší a nejvyšší hodnoty modulační frekvence.

 

Frekvence dolního postranního pásma se mění v rozmezí

  fo  -  f max   až fo  - f min  .


 Celková šířka obou pásem je dvojnásobkem  fmax .

( Bude-li fmax  = 4,5 kHz, je celková šířka   2 fmax   = 9 kHz.)    

 

  • Čím vyšší modulační kmitočty se v rozhlasovém vysílání přenášejí, tím širší je potřebné kmitočtové pásmo pro přenos.
  • Nejmenší šířka pásma, kterou můžeme  použít je poloviční. Vznikne tím, že jedno postranní pásmo potlačíme.Am s jedním postranním pásmem se vytváří tak,, že amplitudově modulovaný signál necháme projít pásmovou propustí, která propustí pouze jedno postranní pásmo.Při propouštění horního postranního frekvenčního pásma získáváme vlastně původní modulační signál, přesunutý o nosnou frekvenci fo  do vyšší oblasti frekvenčního spektra, ve kterém jsou jednotlivé frekvence seřazeny stejně jako v původním modulačním signálu. Tímto způsobem lze přesouvat různé modulační signály a skládat je nad sebe do širšího pásma frekvencí. Využívá se toho při telefonii nosnými proudy.
  • AM je nejjednodušší a nejrozšířenější způsob modulace.

Nevýhody: malá energetická účinnost,nosná vlna je značně ovlivňována rušivými signály,zvláště při dálkovém přenosu.