Угловая модуляция

Другой тип модуляции при непрерывной модуляции - это Angle Modulation. Угловая модуляция - это процесс, при котором частота или фаза несущей изменяется в соответствии с сигналом сообщения. Далее это делится на частотную и фазовую модуляцию.

Частотная модуляция - это процесс изменения частоты несущего сигнала линейно с сигналом сообщения.
Фазовая модуляция - это процесс изменения фазы несущего сигнала линейно с сигналом сообщения.

Давайте теперь обсудим эти темы более подробно.

Модуляция частоты

При амплитудной модуляции изменяется амплитуда несущей. Но в частотной модуляции (FM) частота несущего сигнала изменяется в соответствии с мгновенной амплитудой модулирующего сигнала.

Амплитуда и фаза несущего сигнала остаются постоянными, тогда как частота несущей изменяется. Это можно лучше понять, наблюдая за следующими рисунками.

Частота модулированной волны остается постоянной, как частота несущей волны, когда сигнал сообщения равен нулю. Частота увеличивается, когда сигнал сообщения достигает максимальной амплитуды.

Это означает, что с увеличением амплитуды модулирующего сигнала или сигнала сообщения несущая частота увеличивается. Точно так же с уменьшением амплитуды модулирующего сигнала частота также уменьшается.

Математическое представление

Пусть несущая частота будет f_c

Частота при максимальной амплитуде сигнала сообщения = f_c + Δf

Частота при минимальной амплитуде сигнала сообщения = f_c - Δf

Разница между частотой модуляции FM и нормальной частотой называется Frequency Deviation и обозначается Δf.

Отклонение частоты несущего сигнала от высокого к низкому или от низкого к высокому можно назвать Carrier Swing.

Размах несущей = 2 × отклонение частоты

знак равно 2 × Δf

Уравнение для FM WAVE

Уравнение для FM-волны -

$$ s (t) = A_ccos [W_ct + 2 \ pi k_fm (t)] $$

Где,

A_c = амплитуда несущей

w_c = угловая частота несущей = 2πf_c

m(t) = сигнал сообщения

FM можно разделить на Narrowband FM и Wideband FM.

Узкополосный FM

Особенности узкополосного FM следующие:

Эта частотная модуляция имеет небольшую полосу пропускания.
Индекс модуляции небольшой.
Его спектр состоит из несущей, USB и LSB.
Это используется в мобильной связи, такой как беспроводная связь в полиции, машинах скорой помощи, такси и т. Д.

Широкополосный FM

Особенности широкополосного FM следующие:

Эта частотная модуляция имеет бесконечную полосу пропускания.
Индекс модуляции большой, т. Е. Выше 1.
Его спектр состоит из несущей и бесконечного числа боковых полос, расположенных вокруг нее.
Это используется в приложениях развлекательного вещания, таких как FM-радио, телевидение и т. Д.

Фазовая модуляция

При частотной модуляции частота несущей меняется. Но вPhase Modulation (PM), фаза несущего сигнала изменяется в соответствии с мгновенной амплитудой модулирующего сигнала.

Амплитуда и частота несущего сигнала остаются постоянными, тогда как фаза несущего сигнала изменяется. Это можно лучше понять, наблюдая за следующими рисунками.

Фаза модулированной волны имеет бесконечное количество точек, в которых может иметь место фазовый сдвиг в волне. Мгновенная амплитуда модулирующего сигнала изменяет фазу несущей. Когда амплитуда положительная, фаза изменяется в одном направлении, а если амплитуда отрицательная, фаза изменяется в противоположном направлении.

Связь PM и FM

Изменение фазы изменяет частоту модулированной волны. Частота волны также изменяет фазу волны. Хотя они связаны, их отношения не линейны. Фазовая модуляция - это косвенный метод получения ЧМ. Величина сдвига частоты, создаваемого фазовым модулятором, увеличивается с изменением частоты. Чтобы это компенсировать, используется звуковой эквалайзер.