Det tidligste AM-signalet ble sendt i år 1901 av en ingeniør Reginald Fessenden . Han er kanadier og tok en direkte gnistoverføring samt plassert en karbonbasert mikrofon i ledningen til en antenne. Lydbølgene påvirker mikrofonen ved å endre motstanden og overføringsintensiteten. Selv om det var veldig enkelt, var signalene lette å høre over noen hundre meters avstand, selv om det var en sterk lyd vil oppstå med gnisten. Ved begynnelsen av nonstop sinusbølgesignaler forbedres kringkasting mye, og amplitudemodulering vil bli vanlig for taleoverføring. For tiden brukes amplituden til å kringkaste lyden på kortbølgede, lange mediumbånd, samt for toveis radiokommunikasjon på VHF som brukes til fly.

Hva er amplitude modulering?

De amplitudemodulasjonsdefinisjon er, er en amplitude av bæresignalet proporsjonal med (i samsvar med) amplituden til det inngående modulerende signalet. I AM er det et modulerende signal. Dette kalles også et inngangssignal eller basebåndsignal (tale for eksempel). Dette er et lavfrekvent signal som vi har sett tidligere. Det er et annet høyfrekvent signal som heter carrier. Formålet med AM er å oversette lavfrekvent basebåndsignal til et høyere freq-signal ved hjelp av transportøren . Som diskutert tidligere kan høyfrekvente signaler forplantes over lengre avstander enn signaler med lavere frekvens. De derivater av amplitudemodulasjon Inkluder følgende.

Amplitude Modulation Waveforms

Det modulerende signalet (inngangssignal) Vm = Vm sin ωmt

Hvor Vm er den øyeblikkelige verdien, og Vm er den maksimale verdien av det modulerende (inngangssignalet).

fm er frekvensen til det modulerende (inngangssignalet) og ωm = 2π fm

Bæresignalet Vc = Vc uten ωct

Der Vc er den øyeblikkelige verdien og Vc er den maksimale verdien av bæresignalet, er fc frekvensen til bæresignalet og ωc = 2π fc.

AM Waveform Analyse

De amplitudemodulasjonsligning er,

VAM = Vc + Vm = Vc + Vm sin ωmt
vAM = VAM sin θ = VAM uten ωct
= (Vc + Vm sin ωmt) sin ωct
= Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct hvor m er gitt av m = Vm / Vc

Modulasjonsindeks

Modulasjonsindeks er definert som forholdet mellom amplituden til moduleringssignalet og amplituden til bæresignalet. Det er betegnet med 'm'

Modulasjonsindeks m = Vm / Vc

Modulationsindeks er også kjent som modulasjonsfaktor, modulasjonskoeffisient eller grad av modulering

“M” skal ha en verdi mellom 0 og 1.

“M” når det uttrykkes i prosent kalles% modulering.

Vm = Vmax-Vmin / 2

Vc = Vmax-Vm

Vc = Vmax- (Vmax-Vmin / 2) = Vmax + Vmin / 2

Derfor, Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin)

Kritisk modulering

Det skjer når modulasjonsindeks (m) = 1. Merk, under kritisk modulering Vmin = 0

Kritisk modulering

M = Vm / Vc = (Vmax-Vmin / Vmax + Vmin) = (Vmax / Vmax) = 1

Erstatt V m = 0 Derfor ved kritisk modulering m = Vm / Vc

Erstatning m = 1. Derfor ved kritisk modulering Vm = Vc

Hva er overmodulering og sidebånd av AM?

Dette kan oppstå når m> 1

Det er (Vm / Vc)> 1 . Derfor Vm> Vc . Med andre ord er moduleringssignalet større enn bæresignalet.

AM-signalet vil generere nye signaler som kalles sidebånd, ved andre frekvenser enn fc eller fm.

Vi vet det V_ER= (Vc + m Vm sin ωmt) sin ωct

Det vet vi også m = Vm / Vc . Derfor Vm = m.Vc

Sidebånd av AM

Derfor,

Tilfelle1: Både inngangssignal og bæresignal er sinusbølger.

V_ER= (Vc + m Vc sin ωmt) sin ωct

= Vc sin ωct + m Vc sin ωmt. Synd ωct

Minnes SinA SinB = 1/2 [cos (A-B) - cos (A + B)]

Derfor VAM = Vc sin ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] ─ [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]

Hvor Vc sin ωct er transportør

mVc / 2 cos (ωc - wm) t er nedre sidebånd

mVc / 2 cos (ωc + wm) t I kveldsbånd

Derfor har AM-signal tre frekvenskomponenter, Carrier, Upper Sideband og Lower Side Band.

Tilfelle 2: Både inngangssignal og bæresignal er cos-bølger.

VAM = (Vc + m Vc cos ωmt) cos ωct

= Vc cos ωct + mVc cos ωmt. cos ωct

Minnes Cos A Cos B = 1/2 [cos (A ─B) + cos (A + B)]

Derfor VAM = Vc cos ωct + [mVc / 2 cos (ωc - wm) t] + [mVc / 2 cos (ωc + wm) t]

Hvor Vc cos ωct

mVc / 2 cos (ωc - wm) t er nedre sidebånd

mVc / 2 cos (ωc + wm) t kveldsbånd

Derfor har AM-signal tre frekvenskomponenter, Carrier, Upper Sideband og Lower Side Band

Båndbredde av AM

Båndbredden til et komplekst signal som AM er forskjellen mellom dets høyeste og laveste frekvenskomponenter og uttrykkes i Hertz (Hz). Båndbredde har bare frekvenser.

Som vist i følgende figur

Båndbredde = (fc - fm) - (fc + fm) = 2 fm

Effektnivåene i bærer og sidebånd

Effektnivåer i bærer og sidebånd

Det er tre komponenter i AM-bølgen. Umodulert bærer, USB og LSB.

Total kraft av AM er = Kraft i

Umodulert transportør + Strøm i USB + Strøm i LSB

Hvis R er belastningen, så slå inn AM = V2c / R + V._LSB^to/ R + V._USB2/2

Bæreevne

Toppbærer Power = V^toc / R

Toppspenning = Vc, derfor RMS-spenning = Vc / √2

RMS-bæreeffekt = 1 / R [Vc / √2]^to= V^toc / 2R

RMS Power i sidebånd

PLSB = PUSB = V._SB2 / R = 1 / R [mVc / 2 / √2]^to

= m^to(U)^to/ 8R = m^to/ 4 X V.^toc / 2R

RMS Power i sidebånd

Vi vet det V^toc / 2R = Pc

Derfor P_LSB= m^to/ 4 x stk

Total kraft = v^toc / 2R + m2Vc^to/ 8R + m2Vc^to/ 8R

v^toc / 2R [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)] = Pc [1 + (m2 / 4) + (m2 / 4)]

P_Total = Pc [1 + m^to/ to]

Modulasjonsindeks når det gjelder total kraft (PTotal) og bærereffekt (pc)

PTotal = Pc [1 + m^to/to]

PTotal / Pc = [1 + m^to/to]

m^to/ 2 = P_Total/ Pc - 1

m = √2 (P_Total/ Pc - 1)

Overføringseffektivitet

I AM er det tre kraftkomponenter Pc, PLSB og PUSB

Ut av disse PC-ene er en umodulert transportør. Det er bortkastet da det ikke inneholder noen informasjon i det hele tatt.

De to sidebåndene bærer, all nyttig informasjon og derfor brukes kraft bare i sidebånd

Effektivitet (η)

Et forhold mellom overført kraft som inneholder nyttig informasjon (PLSB + PUSB) og total overført effekt .

Overføringseffektivitet = (P_LSB+ P_USB) / (PTotal)

η = Pc [m^to/ 4 + m^to/ 4] / Pc [1 = m^to/ 2] = m^to/ 2 + m^to

η% = (m^to/ 2 + m^to) X 100

Amplitude Demodulation

Den omvendte modulatoren og den gjenoppretter (dekoder) originalsignalet (hva var moduleringssignalet ved senderenden) fra det mottatte AM-signalet.

Konvoluttdetektor

AM er en enkel bølge, og detektoren er en demodulator. Den gjenoppretter det originale signalet (hva var moduleringssignalet ved senderenden) fra det mottatte AM-signalet. De detektor består av en enkel halvbølge likeretter som korrigerer det mottatte AM-signalet. Dette følges av en lavpassfilter som fjerner (omgår) høyfrekvente bølgeform det mottatte signalet. Den resulterende utgangen fra lavpassfilteret vil være det originale inngangssignalet (modulerende).

Konvoluttdetektor

Det innkommende AM-signalet er transformatorkoblet HW-likeretter leder under positive sykluser av AM og kutter av negative sykluser av AM. Filterkondensator C filtrerer (omgår) høyfrekvensbæreren (fc) og tillater bare den lavere frekvensen (fm). Dermed, filteret utgang er det opprinnelige inngangssignalet (modulerende).

Typer amplitude modulering

Forskjellen typer amplitudemodulasjoner Inkluder følgende.

“eks eller gate sannhetsbord ”

1) Dobbel sidebånd-undertrykt bærer (DSB-SC) modulering

Den overførte bølgen består bare av øvre og nedre sidebånd
Men kravet til kanalbåndbredde er det samme som før.

2) Single sideband (SSB) modulering

Modulasjonsbølgen består bare av det øvre eller det nedre sidebåndet.
Å oversette spekteret av moduleringssignalet til et nytt sted i frekvensdomenet.

3) Vestigial sideband (VSB) modulering

Det ene sidebåndet passeres nesten helt, og bare et spor av det andre sidebåndet beholdes.
Den nødvendige kanalbåndbredden er litt over meldingsbåndbredden med et beløp som er lik bredden på det vestigiale sidebåndet.

Fordeler og ulemper ved amplitude modulering

De fordelene med amplitudemodulasjon Inkluder følgende.

Amplitudemodulering er både økonomisk og lett tilgjengelig
Det er så enkelt å implementere, og ved å bruke en krets med færre komponenter den kan demoduleres.
Mottakerne av AM er rimelige fordi det ikke krever spesialiserte komponenter.

De ulemper ved amplitudemodulasjon Inkluder følgende.

Effektiviteten til denne modulasjonen er veldig lav fordi den bruker mye strøm
Denne modulasjonen bruker amplitudefrekvens flere ganger for å modulere signalet med et bæresignal.
Dette avviser den originale signalkvaliteten på mottakersiden og forårsaker problemer i signalkvaliteten.
AM-systemer er utsatt for generering av støygenerering.
De applikasjoner av amplitudemodulasjon grenser for VHF, radioer og kun en til en kommunikasjon

Dermed handler alt om en oversikt over amplitudemodulasjon . Den største fordelen er at siden en sammenhengende referanse ikke er det kreves for demodulering så lenge 0 pulsamplitudemodulasjon ?