Amplitudová modulace
Moderátor: Moderátoři
Všechno to jsou sinusovky, jen mají různé frekvence. Kdybys třeba nosnou vlnu s frekvencí 5 moduloval signálem o kmitočtu 1 , dostal bys teoreticky čtyři frekvence:
1 : modulační signál, sin t
5 : nosná vlna, sin 5t
6 : horní postranní pásmo, sin (5+1)t
4 : dolní postranní pásmo, sin (5-1)t
Na obrázku jsou v pořadí zelená, modrá, rudá, fialová. Už je to jasné?
- Přílohy
-
AM-pásma.png- (30.79 KiB) Staženo 129 x
Fredy00 píše:A co ten modualční signál vytváří?
Modulační signál můžeš vytvářet výstupem z přehrávače, videa, mixpultu, na jehož vstupy máš připojené mikrofony a nějaké ty snímače kytar, případně telegrafní klíč... zkrátka jakýkoli zdroj informace, kterou potřebuješ bezdrátově přenést někam jinam.
Nemusíš totiž přenášet jen jeden modulační kmitočet (natož spínat a vypínat nosnou telegrafním klíčem), ale směs signálů v určité šířce pásma, kterou má smysl přenášet.
Napřed ale musíš pochopit ten základ:
- nemodulovaná nosná frekvence má konstantní amplitudu a nevznikají kolem ní žádné postranní kmitočty. Jedinou informací je to, že nosná existuje, a jaká frekvence to je. V souvislosti s AM je pak celkem jedno, jakou má úroveň na straně přijímače.
- V rytmu modulace se amplituda nosné zvětšuje a zmenšuje podle toho, jakou má okamžitou hodnotu napětí (nebo proudu) modulující signál.
- Postranní pásma jsou každé tak široké, jaký nejvyšší kmitočet modulujícího signálu se bude přenášet.
- Přílohy
-
AM-simul.png- (34.97 KiB) Staženo 138 x
Bernard píše:K tomu sčítání a odečítání:
Všechno to jsou sinusovky, jen mají různé frekvence. Kdybys třeba nosnou vlnu s frekvencí 5 moduloval signálem o kmitočtu 1 , dostal bys teoreticky čtyři frekvence:
1 : modulační signál, sin t
5 : nosná vlna, sin 5t
6 : horní postranní pásmo, sin (5+1)t
4 : dolní postranní pásmo, sin (5-1)t
Na obrázku jsou v pořadí zelená, modrá, rudá, fialová. Už je to jasné?
To jsi to ponekud zamlzil.... takhle nabude dojmu, ze se signaly v modulatoru nejak scitaji, coz neni pravda. Scitani je linearni operace a spektrum nijak neobohati, spektrum vystupu souctu je soucet vstupnich spekter.... AM vychazi z nejak realizovaneho nasobeni, idelane provedene nasobeni signalu (analogova nasobicka, popr. kruhovy smesovac) produkuji DSB. Spektralni cary budou tedy dve. Nejaky zesilovac s rizenym ziskem (treba v rozmeni 1-9) udela spektralni cary tri. Anodova modulace zminene ctyri...
Alespon ten soucet posli pres neco s kvadratickou charakteristikou, at to dava nejake +- ucebnicove vysledky, takhle se zas muze objevit dotaz proc to ma tak bohate spektrum, nebo proc to nedela na signalu pekne symtericke AM "burtiky"
Ale k těm postranním pásmům: amplitudovou modulací se přenáší, mimo jiné a například, rozhlas na dlouhých, středních a krátkých vlnách, kde se vysílají obě postranní pásma.
Běžný hudební signál, kterým se moduluje nosná, není složený z jediného kmitočtu, ale z několika současně, přitom jde až na výjimky o průběhy hodně odlišné od sinusovky, takže jsou jeden každý z nich složený z většího množství sinusovek různých kmitočtů, které tvoří akustické spektrum.
Tak při vysílání přichází na modulátor současně mnoho akustických kmitočtů a všechny tyto kmitočty se rozloží souměrně kolem nosné frekvence (jako součtové i rozdílové) a vytvoří tak postranní pásma.
A co jako?
Nasobeni neni smesovani???
At uz je smesovac "aditivni" nebo "multiplikativni", vzdy tam pro ucely vzniku AM dojde k nejake forme nasobeni. Muzu signaly secist a prohnat pres kvadratickou charaketristiku a stejne pri tom nasobim.
Ostatne pro AM jsou dulezite produkty druheho radu, takze pokud secteny signal prohanim nelinearnim prvkem, je dobre, aby jeho charakteristika byla pokud mozno kvadraticka, cokoliv jineho plodi humus navic, ktery muze ale casto nemusi jit odfiltrovat. Takova charakteristika byva nekdy problem, takze takhle realizovane smesovace nepatri k nejlepsim... Dalsi jejich problem je, ze smesuji i signaly spolecne prichozi s "RF" signalem vzajemne mezi sebou ne jen s LO... to multiplikativni nedelaji...
A na okraj
Pro humanitně založeného studenta elektrotechniky bude bližší nějaká umělecká alegorie:
Filharmonie hraje nějakou Nedokončenou, čas plyne, melodie se line a pan dirigent mává taktovkou. V každém časovém okamžíku má akustický signál v uchu posluchače nebo na membráně mikrofonu nějakou jednu hodnotu, a jak čas běží, vytvářejí ty hodnoty onu symfonii. To je situace v doméně času.
Najednou pan dirigent zasekne orchestr, nic nehraje, a dirigent se ptá hráčů, s jakým tónem skončili. A ti přiznávají, jeden subkontra Fis, jiní velké G, malé d, ais', c'' ..... Čas přestal běžet, hudba nezní, ale dostáváme informaci, jaké bylo její tónové (spektrální) složení v tom okamžiku, kdy to dirigent zarazil. To je tedy pohled v doméně spektra.
Další zkušenost je, že pokud se poslouchá ta symfonie přes zesilovač, který zkresluje (má nelineární charakteristiku), ve výsledném zvuku jsou i cizí tóny, které nezahrál žádný nástroj. Ze spektrálního pohledu tedy přibývají do celkové harmonie i jiné falešné tóny.
A zpět k té AM, ta je jako nějaké duo, jeden nástroj hraje tón A·sin xt, druký zas B·sin yt. Do diody na schématu jde jejich součet, (A·sin xt + B·sin yt), a nelinearita té diody je příšerně zkreslí. Kdyby charakteristika té diody v tom použitém úseku byla dejme tomu parabolická, výstupní signál by byl úměrný druhé mocnině toho vstupního:
k·(A·sin xt + B·sin yt)² = k·(A²sin²xt + 2AB·sin(xt)·sin(yt) + B²sin²yt)
Z trigonometrických vzorců plyne, že první člen v závorce představuje frekvenci 2x, ten třetí zas 2y, a ten prostřední vede na frekvence x+y a x-y, jak už to uvedl mtajovsky. V spektrální oblasti nám tedy ta nelinearita z tóńů dvou nástrojů udělala čtyři tóny úplně jiné, mezi nimi tón se součtem původních dvou kmitočtů a s jejich rozdílem.
Takže na závěr chci říct, že ten červený graf je pohledem v časové oblasti, je tam periodický signál chvílemi menší, chvílemi větší, ale není na něm vidět, že se skládá z nějaké nosné a součtu a rozdílu frekvence nosné a modulační. To je totiž pohled na spektrum signálu, a to se z časového grafu nevidí. Ovšem ti, co to vědí, o tom mluví, jakoby to tam viděli.