Сигнали з односмуговою модуляцією - студопедія

При амплітудної модуляції корисне повідомлення міститься в бічних смугах частот спектра AM сигналу, які повністю повторюють спектр модулюючого сигналу. Ці смуги однаково і розташовуються симетрично щодо несучої частоти. Коливання ж несучої частоти безпосередньої інформації про переданому повідомленні не містять. Тому для передачі повідомлення в принципі достатньо випромінювати в виду електромагнітної хвилі лише одну бічну смугу частот спектра AM сигналу. Модуляція, в результаті якої отримують коливання з однією бічною смугою частот односмуговою (ОМ).

Вперше на можливість такої модуляції вказав український вчений М.В. Шулейкин в 1915-1916 рр. проте практичне здійснення однополосной модуляції викликало ряд технічних труднощів, подолати які виявилося можливим лише в 60-її роки.

ОМ сигнал можна отримати зі звичайного AM сигналу шляхом часткового або повного придушення коливання несучої частоти і одній з бічних порожнисте частот. Спектр частот ОМ сигналу показаний на рис. 4.1:

Рис.4.1. Спектр частот ОМ сигналу.

ОМ сигнали мають наступні важливими перевагами перед AM:

1) При передачі ОМ сигналів вся потужність передавача використовується на створення тільки однієї бічної смуги, тоді як при AM потужність передавача витрачається на створення несучої частоти і двох бічних смуг частот;

2) При ОМ смуга пропускання приймача зменшується вдвічі, що призводить до зниження рівня внутрішніх шумів і покращує співвідношення сигнал / шум, що еквівалентно збільшенню потужності передавача;

3) При ОМ в діапазоні коротких хвиль знижується рівень швидких завмирань, які є значною перешкодою радиоприему;

4) Середня потужність, споживана від джерела живлення, при передачі ОМ сигналу зменшується, так як в режимі мовчання коливання на виході передавача практично відсутні.

Розрахунки показують, що однополосная модуляція в порівнянні з амплітудною дає економічний виграш приблизно в 16-20 разів. Крім того, звуження смуги частот, займаної лише однією лінією радіозв'язку, дозволяє розмістити на одному і тому ж ділянці діапазону в два рази більше ліній зв'язку.

Недоліки однополосной модуляції пов'язані, по-перше, з необхідністю забезпечити високу стабільність частоти передавача і приймача (відносна нестабільність частоти б повинна бути в межах 10 -6 -10 -7). Інша складність полягає в тому, що частоти бічних смуг і несучого коливання дуже близькі між собою, що робить практично неможливим в області високих частот виділення однієї бокової смуги частот і придушення близько розташованих несучої частоти і іншої бічної смуги частот. Тому для формування ОМ сигналу використовуються складні схеми збудників.

Коливання несучої частоти при формуванні ОМ сигналу повністю не придушуються. Завжди є в наявності якийсь залишок неподавленной несучої частоти, який називають пілот-сигналом і вимірюють у відсотках. Залежно від умов радіозв'язку використовується різна величина пілот-сигналу: 3%, 10%, 70%. Величина пілот сигналу і конкретна бічна смуга частот, по якій здійснюється передача повідомлень вказується в позначенні виду роботи: СБ - 3%; НБ - 10%; і т.д.

При односмуговою модуляції можливо 2-канальна робота, при якій по НБП передається одна інформація, а по ВБП - інша.