定義
幅度調(diào)制的英文全稱是Amplitude Modulation。英文簡稱是AM。中文簡稱調(diào)幅。是指使高頻正弦型載波的幅度隨幅度調(diào)制信號 ( 即基帶信號) 變化作線性變化, 所以幅度調(diào)制是屬于線性幅度調(diào)制。
從波型上看, 已調(diào)信號的幅度隨幅度調(diào)制信號幅度的變化而變化。從頻譜上看, 信號已從基帶頻譜搬移到某個高頻段, 而且它的頻譜結(jié)構(gòu)完全是基帶頻譜結(jié)構(gòu)在頻域上的簡單搬移。由于這種搬移是線性的, 因此又稱為線性幅度調(diào)制。線性幅度調(diào)制又分為雙邊帶載波抑制幅度調(diào)制、單邊帶幅度調(diào)制 ( SSB ) 和殘余邊帶幅度調(diào)制( VSB) 等, 這主要是靠適當(dāng)?shù)倪x擇帶通濾波器的特性來實(shí)現(xiàn)的。
幅度調(diào)制是增加和增強(qiáng)消息信號的頻率和強(qiáng)度的過程。它是將原始信號和連續(xù)高頻信號疊加的過程。在調(diào)幅(AM)中,載波的幅度隨消息信號而變化。AM的過程如下圖所示:
例如
音頻信號
音頻信號是高噪聲的信號。長距離傳輸此類信號并不容易。因此,音頻信號的幅度調(diào)制對于成功傳輸是必要的。AM幅度調(diào)制是將消息信號作為載波信號疊加在無線電波上的過程。它與高振幅的無線電載波相結(jié)合,增加了音頻信號的幅度。
同樣,調(diào)頻(FM)處理載波信號的頻率變化,相位幅度調(diào)制(PM)處理載波信號的相位變化。
模擬是指隨時間連續(xù)變化。我們可以將模擬通信和模擬信號定義為:模擬通信是一種隨時間不斷變化的通信。它是在數(shù)字通信之前發(fā)現(xiàn)的。它使用低成本組件進(jìn)行傳輸所需的帶寬更少。模擬信號是隨時間連續(xù)變化的信號。模擬信號的例子包括正弦波和方波。一個簡單的模擬信號如下所示:
當(dāng)消息信號疊加在載波信號上時,稱為幅度調(diào)制。消息信號疊加在載波的頂部。在這里,疊加意味著將信號放在另一個信號上。形成的合成信號提高了頻率和強(qiáng)度。模擬和數(shù)字信號都需要在發(fā)射器端進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換是在信號被帶到通道上以傳輸?shù)浇邮掌髦斑M(jìn)行的。
消息信號
包含要傳輸?shù)浇邮掌鞯南⒌脑夹盘柗Q為消息信號。
載波信號
載波信號是頻率恒定的信號,通常很高。載波信號波不需要介質(zhì)來傳播。
基帶信號
表示頻帶的消息信號稱為基帶信號。基帶信號的范圍從0 Hz到截止頻率。它也被稱為未幅度調(diào)制信號或低頻信號。模擬信號是轉(zhuǎn)換為電信號的光/聲波的輸出。
通帶信號
它以高于消息信號最大分量的頻率為中心。讓我們考慮一個語音信號的例子。它是一種音頻信號。
語音信號具有0.3至3.4k Hz的較低基帶頻率。如果兩個人想在同一信道上通信,基帶頻率會干擾。這是因?yàn)檩^低的頻率不允許在同一信道上顯示兩個基帶頻率。因此,語音信號使用高達(dá)8k Hz的高頻載波。它增加了語音信號的頻率范圍。它允許兩個人在同一頻道上進(jìn)行通信而不受任何干擾。
需要幅度調(diào)制
通信系統(tǒng)將數(shù)據(jù)從發(fā)射器發(fā)送到接收器。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理,在到達(dá)接收器之前會傳播數(shù)百英里。傳輸過程中的噪聲會影響通信信號的形狀。它通過降低信號的頻率和強(qiáng)度來進(jìn)一步誤導(dǎo)接收到的信息。需要一個增加信號頻率和強(qiáng)度的過程。通信中的過程稱為幅度調(diào)制。
在通信中將信號從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方至關(guān)重要。在這里,原始信號被新信號替換,將其頻率從 f1 - f2 增加到 f1' - f2'。它以可恢復(fù)的形式存在于接收器端。幅度調(diào)制的要求基于以下因素:
頻率多路復(fù)用
天線
窄幅
通用處理
頻率多路復(fù)用
多路復(fù)用是指在同一通道上轉(zhuǎn)換多個信號。假設(shè)我們有三個信號要沿著單個通信通道傳輸,而不會影響信號的質(zhì)量和數(shù)據(jù)。這意味著信號在接收端應(yīng)該是可區(qū)分和可恢復(fù)的??梢酝ㄟ^以不同的頻率轉(zhuǎn)換三個信號來完成。它可以防止多個信號相交。
設(shè)三個信號的頻率范圍為 -f1 到 f1、-f2 到 f2 和 -f3 到 f3。信號之間由防護(hù)裝置隔開,如下所示:
如果這些信號的選定頻率不重疊,則可以使用適當(dāng)?shù)膸V波器在接收端輕松恢復(fù)。
天線
天線在自由空間中發(fā)送和接收信號。天線的長度是根據(jù)發(fā)射信號的波長選擇的。
窄幅
信號在天線的幫助下在自由空間中傳輸。假設(shè)頻率范圍為 50 到 104Hz。最高頻率與最低頻率的比率將為 104/50 或 200。此比率下的天線長度在一端會變得太長,而在另一端會變得太短。它不適合傳輸。因此,音頻信號被轉(zhuǎn)換為 (106+ 50) 到 (106+ 104) 的范圍。現(xiàn)在的比率將在1.01左右。它被稱為窄帶。因此,轉(zhuǎn)換過程可以根據(jù)要求更改為窄帶或?qū)拵А?br />
通用處理
有時,我們需要處理不同信號的頻譜頻率范圍。如果信號數(shù)量很大,最好在某個固定的頻率范圍內(nèi)工作,而不是處理每個信號的頻率范圍。
例如:超雜炔接收器,在這里,使用本地振蕩器將通用處理模塊調(diào)諧到不同的頻率。
調(diào)幅的類型
幅度調(diào)制類型由ITU(國際電信聯(lián)盟)指定。調(diào)幅有三種類型,具體如下:
單邊帶幅度調(diào)制
雙邊帶幅度調(diào)制
退化邊帶幅度調(diào)制