8. bezdrôtovom prenose správ

ELN8

Vysvetlite zmysel a princíp modulácií pri bezdrôtovom prenose správ. Popíšte jednotlivé typy modulácií a ich využitie.

MODULÁCIA

Elektrické kmity získané z mikrofónu majú veľmi malý kmitočet (20 Hz až 20 kHz), aby sa mohli šíriť na väčšiu vzdialenosť. Elektromagnetické vlny s vyšším kmitočtom (napr. 1MHz) majú schopnosť šírenia., avšak zvukové vlny takto vysokého kmitočtu už naše ucho nevníma.

Riešenie tejto situácie je možné tým, že vhodným spôsobom spojíme oba signály.Presnejšie povedané: nízkym kmitočtom, ktorý chceme preniesť, ovplyvníme niektorú charakteristickú veličinu nosnej vlny (amplitúdu, kmitočet, fázu, sled impulzov ap.).

Toto ovplyvňovanie niektorého z parametrov vysokofrekvenčnej vlny (nazývanej nosná

vlna) podľa nízkofrekvenčného signálu (modulačný signál) sa nazýva modulácia.

Podľa parametra nosnej vlny, ktorý je nízkofrekvenčným signálom ovplyvňovaný,rozlišujeme moduláciu amplitúdovú, kmitočtovú, fázovú, impulznú atď.

AMPLITÚDOVÁ MODULÁCIA

Pri amplitúdovej modulácii, ktorá sa označuje AM, sa mení amplitúda nosnej vlny v závislosti na zmenách okamžitej hodnoty amplitúdy modulačného signálu. Kmitočet nosnej vlny pritom zostáva rovnaký. Priebehy signálov sú zrejmé z obr.

Priebehy signálov pri AM modulácii

a) modulačný signál,

 b) nosná vlna,

c) amplitúdovo modulovaná nosná vlna

Amplitúda nosnej modulovanej vlny je v každom okamihu súčtom alebo rozdielom amplitúdy nosnej nemodulovanej vlny a okamžitej hodnoty modulovaného signálu.

Pomer amplitúd modulačného signálu a nosnej vlny sa nazýva hĺbka modulácie.

                       

Hĺbka modulácie býva menšia ako 100 %

KMITOČTOVÁ MODULÁCIA

U kmitočtovej modulácie, ktorá sa označuje FM, sa kmitočet nosnej vlny mení podľa veľkosti okamžitej hodnoty modulačného signálu. Amplitúda nosnej vlny zostáva rovnaká Čím je amplitúda modulačného signálu väčšia, tým je zmena kmitočtu nosnej vlny.

Táto zmena sa nazýva kmitočtový zdvih. V súčasnej dobe sa používa kmitočtový zdvih _f = ± 75 kHz a kmitočet modulačného signálu najviac 15 kHz. Pre tieto hodnoty je potrebná šírka pásma 240 kHz a preto sa FM používa len u VKV a kratších vĺn. Kmitočtová modulácia je odolnejšia voči poruchám, než amplitúdová modulácia. Vyžaduje však podstatne väčšiu šírku pásma, vysielače a prijímače sú zložitejšie.

Priebehy signálov pri FM modulácii

a) modulačný signál,

b) nosná vlna,

c) kmitočtovo modulovaná nosná vlna

IMPULZOVÁ MODULÁCIA

AM a FM modulácia sa doteraz používa v rozhlasovom i televíznom prenose správ. Integrované obvody umožnili realizovať i podstatne zložitejšiu tzv. impulzovú moduláciu, kde správy sú prenášané prostredníctvom sledu impulzov.