Аналоговые методы модуляции

При модуляции аналоговой несущей можно менять: амплитуду (амплитудная модуляция -AM), частоту (частотная модуляция - ЧМ), период (периодная модуляция - ПМ) и фазу (фа­зовая модуляция - ФМ). Если одновременно изменять два параметра, например, амплитуду и фазу, то модуляция называется квадратурной - КМ. Квадратурные методы модуляции исполь­зуются преимущественно в модемах.

Рис.1-4. Примеры методов модуляции: аналоговая несущая (а); АМ-модуляция (б); спектр АМ-сигнала (в); импульсная несущая (г); АИМ-модуляция (д); спектр АИМ-модуляции (е); двоичный код/сигнал (ж); двоичный АМн-сигнал - ASK (з); двоичный ЧМн-сигнал - FSK (и); двоичный ФМн-сигнал - PSK (к); фазовая диаграмма

PSK (л)

Амплитудная модуляция

AM широко используется в системах связи, аналоговых ТфОП и цифровых оптических сетях. При модуляции сигналом, имеющим полосу до частоты f_м (рис. 1-4б), в спектре (кроме несущей f₀) появляются левая (fo-f_м) и правая (fo+f_м) боковые составляющие (рис.1-4в). В ре­зультате ширина спектра, занимаемого одним каналом, удваивается и становится 2 f_м. Одну из боковых составляющих можно убрать, используя полосовой фильтр. Этот вариант AM полу­- чил название AM с одной боковой полосой, или АМ-ОБП, ширина спектра которой равна f_м.

Если выбрать ряд поднесущих частот fo и промодулировать их сигналом КТЧ, исполь­- зуя АМ-ОБП, то при работе на общую нагрузку можно получить n-канальную смежную по частоте группу каналов. Она будет соответствовать каналу, состоящему из n КТЧ (с периодом 4 кГц). Такая процедура частотного уплотнения каналов, используется в аналоговых ТфОП. Она м.б. повторена для следующей серии частотных уплотнений (см. главу 8).

Импульсные методы модуляции

При использовании импульсной последовательности в качестве сигнала-переносчика (рис.1-4г), можно также модулировать ряд параметров несущей: амплитуду импульсов (ам­плитудно-импульсная модуляция - АИМ), рис.1-4д; частоту (частотно-импульсная моду­- ляция - ЧИМ); период (периодно-импульсная модуляция - ПИМ); фазу (фазово-импульсная модуляция - ФИМ) и ширину импульсов (ишротно-импульсная модуляция - ШИМ). Эти методы модуляции, широко применяемые в системах радиосвязи и телеметрии, практически не используются ни в ЛС, ни в ГлС в силу сложности оборудования, формирующего сигнал, и спектра модулированной последовательности (рис. 1-4е).

Амплитудная манипуляция

При передаче данных (двоичной последовательности) по каналу связи с полосой Всигна­лы "0" и "1" можно кодировать, используя амплитудную манипуляцию(АМн) несущей, час- тота которой соответствует верхней частоте среза f_ср.в канала. Тогда при входном сигнале "1" (рис.1-4ж) генерируется "колокол" (1/2 периода несущей) или гауссовский импульс длитель­ностью на 1/2 периода несущей (для однополярной последовательности) или период синусои­-ды f_ср.в(для двухполярной последовательности, рис.1-4з), а при входном сигнале "0" - сигнал отсутствует на 1/2 периода несущей (рис.1-4з). Такой сигнал передается по КТЧ, что соответ­ствует однополосной передаче.