Amplitudová modulace
Amplitudová modulace (AM) patří mezi jednoduché spojité modulace. V závislosti na změně modulačního signálu se mění amplituda nosného signálu. Frekvence ani fáze nosné vlny se u této modulace nemění.
Historicky je to nejstarší druh modulace. Začala se používat při experimentech s radiovým vysíláním těsně po roce 1900.
Ve frekvenčním spektru amplitudové modulace je nosná vlna a dvě (součtové a rozdílové) postranní pásma (DSB - Dual Side Band). Mnohdy se ale z různých důvodů některé z těchto složek odstraňují a tak vznikají modulace s jedním postranním pásmem (SSB - Single Side Band, tedy dolní postranní pásmo LSB - Lower Side Band nebo horní postranní pásmo USB - Upper Side Band) nebo s potlačenou nebo alespoň redukovanou nosnou (SC - Suppresed Carrier nebo RC - Reduced Carrier).
Matematický popis
[editovat | editovat zdroj]Předpokládejme, že nosnou vlnu modulujeme jednoduchým harmonickým modulačním signálem o konstantní frekvenci.
Nosnou vyjádříme následujícím vztahem:
- .
- je amplituda nosné a je její úhlová frekvence.
Jednoduchý harmonický signál jímž chceme nosnou modulovat, můžeme popsat vztahem:
- ,
- kde je fázový posuv vůči nosné .
Amplitudová modulace vznikne přidáním signálu k amplitudě nosné . Dosadíme-li do vztahu pro nosnou, dostáváme:
S použitím vzorců pro součin harmonických funkcí je možné výše uvedený výraz upravit do tvaru:
Z tohoto vzorce je vidět, že modulovaný signál se skládá z nosné a součtového a rozdílového pásma.
Typy amplitudových modulací
[editovat | editovat zdroj]Amplitudových modulací je několik typů lišících se tím které z výše uvedených složek a v jakém poměru se v signálu ponechají. Červená čára na obrázcích znázorňuje modulační signál (jednoduchou sinusovku) a modrá nosnou namodulovanou příslušným typem modulace.
-
Časový průběh AM DSB s plnou nosnou
-
Časový průběh AM DSB s potlačenou nosnou
-
Časový průběh AM SSB s plnou nosnou
-
Časový průběh AM SSB s potlačenou nosnou (dochází k posunu frekvence)
- AM DSB (Dual Side Band)
- obsahuje obě postranní pásma i nosnou přesně tak, jak je to na obrázku výše.
- AM DSB SC (Dual Side Band Supressed Carrier)
- obsahuje sice obě postranní pásma, ale nosná je zcela potlačena. Toho se dosahuje použitím tzv. kruhového modulátoru.
- AM DSB RC (Dual Side Band Reduced Carrier)
- obsahuje sice obě postranní pásma i nosnou, ale její velikost je zmenšena.
- AM SSB (Single Side Band)
- obsahuje pouze jedno postranní pásmo (lze použít jak součtové, tak i rozdílové pásmo) a nosnou.
- AM SSB SC (Single Side Band Supressed Carrier)
- obsahuje pouze jedno postranní pásmo (lze použít jak součtové, tak i rozdílové pásmo) a nosná je zcela potlačena. Modulační signál je tak při použití součtového pásma pouze přetransformován do jiného frekvenčního pásma. Při použití rozdílového pásma je navíc původní pásmo zrcadleno.
- AM SSB RC (Single Side Band Reduced Carrier)
- obsahuje pouze jedno postranní pásmo (lze použít jak součtové, tak i rozdílové pásmo) a nosnou, ale její velikost je zmenšena.
Jednotlivé typy modulací mají různé vlastnosti, kterých se využívá v různých přenosových systémech. Obecně platí, že čím víc složek modulovaný signál obsahuje, tím je odolnější proti rušení při přenosu, ale zabírá širší pásmo.
Související články
[editovat | editovat zdroj]- Modulace
- Frekvenční modulace (FM)
- Fázová modulace
- Pulzní modulace
- Systém nosné telefonie
- Detektor obálky
- Seznam vysílačů v Česku#AM vysílače
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]- Obrázky, zvuky či videa k tématu Amplitudová modulace na Wikimedia Commons
- Problémy s příjmem AM