Радиотехнические сигналы.

При анализе электрической цепи рассматриваются вопросы влияния этой цепи на прохождение сигнала. Сигналы бывают простые и сложные. Любой сложный сигнал можно рассматривать как совокупность простых сигналов синусоидальной формы. Сигнал синусоидальной формы относится к аналоговым, т.е. плавно меняющимся, сигналам. Для аналоговых сигналов имеет значение напряжения в каждый момент времени.

Другим «простым» сигналом является сигнал прямоугольной формы. Такие сигналы используются в цифровой технике, а также для исследования различных цепей и устройств.

Модуляция.

Процесс изменения какого-либо параметра несущего колебания по закону передаваемого сигнала называется модуляцией. Различают амплитудную, частотную и фазовую модуляцию.

Для целей радиовещания используют радиоволны диапазонов длинных, средних, коротких и ультракоротких волн.

Для передачи какого-либо сообщения необходимы преобразования этого сообщения сначала в электрический сигнал, а затем в электромагнитные колебания.

При приёме электромагнитные колебания сначала преобразуются в электрические колебания, а затем – в принимаемое сообщение.

При амплитудной модуляции (АМ) по закону передаваемого сигнала меняется амплитуда исходного, модулируемого, несущего, более высокочастотного колебания. Рис. 9. В процессе модуляции участвуют два колебания в нелинейной системе. Например

и с частотами f и F и амплитудами U_m0 и U_m. В результате происходит изменение амплитуды модулируемого колебания от значения U_{m min} до значения U_{m max}.

Рис. 9. Временная диаграмма амплитудно-модулированного сигнала.

Максимальное изменение амплитуды модулированного колебания отнесённое к амплитуде немодулированного (модулируемого) колебания называется коэффициентом модуляции (m). . Коэффициент модуляции показывает во сколько раз максимальное изменение амплитуды больше начального значения амплитуды.

Модулированное колебание НЕ является синусоидальным.

Спектр амплитудно-модулированного колебания, в случае модуляции простым, синусоидальным, сигналом, представляет собой совокупность трёх высокочастотных колебаний.

1. Колебание с частотой модулируемого (несущего) колебания f₀.
2. Верхнее боковое колебание, частота которого больше частоты несущего колебания на значение частоты модулирующего колебания .
3. Нижнее боковое колебание . Рис. 10.

Рис. 10. Спектр амплитудно-модулированного колебания.

а) в случае модуляции простым сигналом частотой F; б) при модуляции сложным сигналом, частотный диапазон которого Fн - Fв.

Спектр амплитудно-модулированного колебания, в случае модуляции сложным сигналом, представляет собой совокупность несущего колебания и двух полос – полосы колебаний верхних боковых частот и полосы колебаний нижних боковых частот.

При частотной модуляции (ЧМ) по закону передаваемого сигнала меняется частота модулируемого колебания. Рис. 11. Амплитуда колебания при этом остаётся неизменной.

Частотно-модулированное колебание характеризуется двумя основными параметрами: девиацией частоты и индексом частотной модуляции.

Девиацией частоты называется максимальное значение изменения частоты модулированного колебания ; ; .

Рис. 11. Пример частотной модуляции.

Индексом частотной модуляции называется отношение девиации частоты к значению частоты модулирующего колебания. .

Спектр частотно-модулированного колебания сплошной и значительно шире по сравнению со спектром амплитудно-модулированного колебания (75-150 кГц). По этой причине частотную модуляцию целесообразно применять в диапазонах дециметрового, сантиметрового и других более высокочастотных диапазонов.