Сигнал как переносчик информации в системах связи и радиолокации.

Рассмотрим сигнал, излучённый радиопередающим устройством:

w₀ – несущая частота.

Таким образом, все параметры сигнала заложены в трёх функциях:

U(t) – амплитуда сигнала;

w(t) – частота сигнала;

j(t) – фаза сигнала.

Эти функции являются переменными времени, и могут быть сознательно изменены при излучении радиосигнала. Передаваемая по радиоканалу информация может быть закодирована в любой из этих функций. То есть, при передаче сигнала, какой-либо из параметров сигнала изменяется во времени так же, как и информационная функция, которую необходимо передать. Это изменение называют модуляцией сигнала. В соответствии с использованной функцией различают три основных вида модуляции: амплитудная, частотная и фазовая. Как правило, в системах радиосвязи и радиолокации используется изменение (модуляция) только одного параметра радиосигнала, но теоретически могут существовать сигналы и с комплексной модуляцией.

Устройство, осуществляющее изменение какого-либо параметра сигнала в соответствии с неким законом называется модулятором. Устройство, наоборот, осуществляющее извлечение информации из сигнала – демодулятором, реже – детектором.

При решении задач радиосвязи и радиовещания модуляция радиосигнала осуществляется напрямую голосовым и звуковым сигналом. В радиолокации излучённый сигнал является зондирующим (тестирующим), и модулирующая функция может выглядеть как видеоимпульсы (иногда с внутренней частотной модуляцией) при амплитудной модуляции, или периодической линейной пилообразной функцией при непрерывном излучении в РЛС с частотной модуляцией.

Все вышеперечисленные сигналы и виды модуляции являются аналоговыми, так же в системах связи используются цифровые модулирующие функции. В этом случае информация содержится не непосредственно в модулирующей функции, а в закодированном этой функцией цифровом слове. Информационную нагрузку в этом случае несут факты пересечения модулирующей функцией какого-либо уровня или наличие в ней фронтов. Собственно вид модуляции, в этом случае, может быть любым.

Сигнал не определённый (не существующий) на некоторых отрезках времени является дискретным. Например, радиоимпульсы, то есть радиосигнал с АМ, где в виде модулирующей функции выступают прямоугольные импульсы.

Спектры сигналов:

АМ F - модулирующая частота, синус – модулирующая функция, m – коэффициент (глубина) модуляции.

Спектр

Ширина спектра Df=2F.

ЧМ

Ширина ЧМ спектра , где D – девиация частоты, y=D/F –индекс частотной модуляции.