Модуляція (фізика)

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Методи модуляції
Аналогова модуляція
AM · ЧМ (FM) · ФМ (PM) · QAM · SSB
Цифрова модуляція
АМн · ФМн · ЧМн · GMSK
OFDM · COFDM · TCM
Імпульсна модуляція
АІМ · ДМ · ІКМ · ΣΔ · ШІМ · ЧІМ · ФІМ
Разширення спектру
DSSS · FHSS
Див. також: Демодуляція

Модуля́ція  (англ. modulation) — процес зміни в часі за заданим законом параметрів (характеристик) якогось з регуляторних фізичних процесів. Практичне значення має модуляція коливань — накладання низькочастотного інформаційного сигналу на високочастотний сигнал-носій для передачі 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 передачі сигналів на великі відстані необхідно, щоб вони володіли великою енергією. Відомо, що енергія сигналу пропорційна четвертому степені його частоти, тобто сигнали з більшою частотою володіють більшою енергією. У практиці часто сигнали, що несуть у собі інформацію, наприклад, мовні сигнали, мають низьку частоту коливань і тому, щоб передати їх на велику відстань необхідно підвищувати частоту інформаційних сигналів. Домагаються цього шляхом «накладання» інформаційного сигналу на інший сигнал, який має високу частоту коливань.

Види модуляції[ред.ред. код]

Демонстрація 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, при якій в залежності від миттєвої величини інформаційного сигналу змінюється амплітуда вихідного сигналу, і частотну модуляцію, при якій частота вихідного сигналу дещо змінюється в порівнянні з частотою сигналу-носія, пропорційно миттєвій величині інформаційного сигналу.

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

Основні характеристики[ред.ред. код]

  • Енергетична ефективність (потенційна завадостійкість) характеризує достовірність переданих даних при впливі на сигнал адитивного білого гауссовского шуму, за умови, що послідовність символів відновлена ​​ідеальним демодулятором. Визначається мінімальним відношенням сигнал / шум (Eb / N0), яка необхідна для передавання даних через канал з імовірністю помилки, що не перевищує задану. Енергетична ефективність визначає мінімальну 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 передачі даних до використовуваної смуги пропускання радіоканалу.
  • Стійкість до впливів каналу передачі характеризує достовірність переданих даних при впливі на сигнал специфічних спотворень: завмирання внаслідок багатопроменевого поширення, обмеження смуги, зосереджені по частоті або часу перешкоди, ефект Доплера і ін.
  • Вимоги до лінійності підсилювачів. Для посилення сигналів з деякими видами модуляції можуть бути використані нелінійні підсилювачі класу C, що дозволяє істотно знизити енергоспоживання передавача, при цьому рівень внеполосного випромінювання не перевищує допустимі межі. Даний фактор особливо важливий для систем рухомого зв'язку.
  • Складність реалізації модемів визначається обчислювальним ресурсом, необхідним для реалізації алгоритму демодуляції, і вимогами до характеристик аналогової частини.

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.
Мікрофон Це незавершена стаття пов'язана з радіо.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.