Модуляція

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
(Перенаправлено з Модуляція (фізика))
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Методи модуляції
Аналогова модуляція
AM · ЧМ (FM) · ФМ (PM) · QAM · SSB
Цифрова модуляція
АМн · ФМн · ЧМн · GMSK
OFDM · COFDM · TCM
Імпульсна модуляція
АІМ[en] · ДМ · ІКМ · ΣΔ · ШІМ · ЧІМ · ФІМ
Розширення спектра
DSSS · FHSS
Див. також: Демодуляція

Модуля́ція  (англ. modulation) — процес зміни в часі за заданим законом показників (характеристик) якогось з регуляторних фізичних процесів. Прикладне значення має модуляція коливань — накладання низькочастотного інформаційного сигналу на високочастотний сигнал-носій для передавання даних на великі відстані.

Модуляція радіосигналу — процес зміни одного або кількох параметрів високочастотного модульованого коливання за законом низькочастотного інформаційного сигналу.

Загальний опис[ред. | ред. код]

Для передавання сигналів на великі відстані необхідно, щоби вони володіли великою енергією. Відомо, що енергія сигналу пропорційна четвертому степеню його частоти, тобто сигнали з більшою частотою мають більшу енергію. На ділі часто сигнали, що несуть у собі інформацію, наприклад, мовні сигнали, мають низьку частоту коливань і тому, щоби передати їх на велику відстань треба підвищувати частоту інформаційних сигналів. Домагаються цього шляхом «накладання» інформаційного сигналу на інший сигнал, який має високу частоту коливань.

Види модуляції[ред. | ред. код]

Показ накладання низьких частот на сигнал-носій (високочастотний). Амплітудна (AM) і частотна (FM) модуляції.

Розрізняють аналогову, цифрову та імпульсну модуляції.

Аналогова модуляція[ред. | ред. код]

Цифрова модуляція[ред. | ред. код]

Імпульсна модуляція[ред. | ред. код]

Розрізняють амплітудну модуляцію, за якої залежно від миттєвої величини інформаційного сигналу змінюється амплітуда вихідного сигналу, і частотну модуляцію, у разі якої частота вихідного сигналу дещо змінюється порівняно з частотою сигналу-носія, пропорційно миттєвій величині інформаційного сигналу.

Прилад, який використовується для модуляції називається модулятором. Для зворотного отримання низькочастотного сигналу використовують демодулятор. Пристрій, який одночасно виконує обидві операції, називається модемом (модулятор-демодулятор).

Основні характеристики[ред. | ред. код]

  • Енергетична ефективність (потенційна завадостійкість) характеризує вірогідність переданих даних при впливі на сигнал адитивного білого гауссівського шуму, за умови, що послідовність символів відновлена ​​ідеальним демодулятором. Визначається мінімальним відношенням сигнал / шум (Eb / N0), яка необхідна для передавання даних крізь канал з імовірністю помилки, що не перевищує задану. Енергетична ефективність визначає найменшу потужність передавача, необхідну для прийнятної роботи. Характеристикою методу модуляції є крива енергетичної ефективності - залежність ймовірності помилки ідеального демодулятора від відношення сигнал / шум (Eb / N0).
  • Спектральна ефективність — відношення швидкості передавання даних до використовуваної смуги пропускання радіоканалу.
  • Стійкість до впливів передавального каналу визначає вірогідність переданих даних під час впливу на сигнал специфічних спотворень: завмирання внаслідок багатопроменевого поширення, обмеження смуги, зосереджені по частоті або часу перешкоди, ефект Доплера й інше.
  • Вимоги до лінійності підсилювачів. Для посилення сигналів з деякими видами модуляції можуть бути використані нелінійні підсилювачі класу C, що дозволяє істотно знизити енергоспоживання передавача, водночас рівень позасмугового випромінювання не перевищує допустимі межі. Цей чинник особливо важливий для систем рухомого зв'язку.
  • Складність реалізації модемів визначається обчислювальним ресурсом, необхідним для впровадження алгоритму демодуляції, і вимогами до характеристик аналогової частини.

Див. також[ред. | ред. код]

Література[ред. | ред. код]