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):

где , – несущая частота.

На оси частот появляются две боковые полосы по обе стороны подавленной несущей f₀ (рис 3.1), спектр модулирующего сигнала перенесен на частоту f₀.

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

При ДБП

получаем двухчастотный сигнал (рис. 3.3, а).

При ОБП, когда оставляют одну боковую,

получаем сигнал с меняющейся амплитудой и фазой.

При АМ

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