Амплитудная модуляция

Двухуровневая амплитудная модуляция

Двухуровневая амплитудная модуляция представлена на рис. 29.

Рис. 29

Двухуровневый двоичный сигнал применяется редко, так как имеет в своем составе некоторую постоянную составляющую. Она может оказывать существенное влияние на качество связи, особенно при большом числе единиц, следующих подряд. Эта паразитная составляющая плохо проходит в канал связи. Для ее устранения применяют фильтры и согласующие трансформаторы. Постоянную составляющую надо либо полностью исключить, либо сделать так, чтобы она не менялась при переходе от одного сигнала к другому даже при изменении структуры слова.

Сигнал с чередующейся полярностью. Один из символов передается нулем, а другой – импульсом. Полярность импульсов должна меняться на противоположную каждый раз при передаче следующего такого же символа. Получим сигнал вида, подобного изображенному на рис. 30.

Рис. 30

В таком сигнале постоянная составляющая при большом усреднении по времени стремится к нулю. Но может возникнуть ситуация, изображенная на рис. 31.

Рис. 31

В этом случае постоянная составляющая успеет себя проявить, так как не будет скомпенсирована. Для улучшения ситуации после пяти следующих подряд единиц в сигнал искусственно вводят импульс с полярностью, противоположной предыдущей (см. рис. 32).

Рис. 32

Эта процедура носит название бит-стаффинга. Все биты-стаффинги удаляются перед декодированием на приемной стороне.

Формирование видеоимпульсов не требует практически никаких аппаратных затрат. Модуляция сигналов такими видеоимпульсами часто осуществляется для передачи по высокочастотным каналам связи, где велика полоса пропускания.

Сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ)

При использовании данного способа передачи информации один символ (например, “0”) передается импульсом длительности t, а другой, например, импульсом длительности 3t. При передаче соседних символов происходит обязательная смена уровня с “1” на “0” или с “0” на “1”.

Уровни чередуются независимо от того, передается “0” или “1”. В таком сигнале постоянная составляющая стремится к определенному значению.

Рис. 33

Биполярная (квазитроичная) модуляция

При использовании квазитроичной модуляции “1” и “0” передаются двумя элементарными импульсами: “1” положительным и отрицательным, а “0” – отрицательным и положительным. Два соседних элементарных сигнала обязательно разделяются защитной паузой (по длительности она может быть меньше элементарного сигнала). Этот вид модуляции относится к амплитудной, так как полярность зависит от выбора уровня. Постоянная составляющая полностью отсутствует.

Рис. 34

Сигнал типа “Манчестер”
(код с коррелированными элементами)

В данном случае каждый бит передается двумя элементарными сигналами.

Постоянная составляющая полностью сохраняется, но находится всегда на одном уровне, поэтому ее легко отфильтровать.

Этот вид модуляции чрезвычайно удобен, так как можно просто обеспечить синхронизацию, формируя по фронтам стробирующие сигналы. Аналогичным свойством обладают квазитроичные сигналы.

Рис. 35

При амплитудной модуляции возможно формирование сигнала с минимальными аппаратными затратами. К сожалению, во всех видах амплитудной модуляции можно один элементарный сигнал переносит только один бит информации, даже если он полярный. При амплитудной модуляции всегда V = B.

---