Частотная и фазовая модуляции гармонической несущей. Сигналы с угловой модуляцией. Частотная (FM) и фазовая (PM) модуляция

При ЧМ в соответствии с модулирующим сигналом (t) меняется частота синусоидального несущего сигнала, что иллюстрирует рис.11.

Заметим,что
, а соответственно и частота может меняться не только резко, но и плавно.

Для ЧМ существует два параметра, характеризующие интенсивность воздействия модулирующего сигнала на несущий сигнал.

Девиация частоты

f = f max – f 0

или f = f 0 - f min

f - отклонение частоты от центрального значения.

Индекс частотной модуляции .

Это отношение девиации частоты к частоте модулирующего сигнала.

0    несколько десятков или сотен.

Частотный спектр при ЧМ.

Его можно получить на основе ЧС при АМ.

Пусть модулирующий сигнал является последовательностью прямоугольных импульсов, т.е. имеет два уровня.

В модулированном ЧМ – сигнале соответственно будет две частоты
и
- рис.24,б. Его можно представить в виде суммы двух АМ – сигналов рис.24,в,г.

U ЧМ = U АМ1 + U АМ2

Соответственно, спектр этого ЧМ - сигнала S ЧМ можно представить в виде суммы двух спекторов АМ: S ЧМ = S АМ1 + S АМ2

Это показано на рисунке 25.

Рис.25

Спектры двух слагаемых S АМ1 и S АМ2 отличаются разными несущими частотами f 01 и f 02 . Это объяснение приводит к выводам:

Спектры ЧМ шире, чем спектр АМ - сигнала.

Спектр получается «горбатый».

Линии одного спектра S АМ1 могут перекрываться линиями другого спектра S АМ2 .

Из рисунка получаем, что ширина спектра при ЧМ:

В этом выражении – спектр модулирующего сигнала.

f 02 – f 01 = 2f

- девиация частоты, связанная с f 02 и f 01 .

Если также учесть, что:

, то в результате получаем: F ЧМ = 2 F  (1 + )

Вывод: ширина ЧС при ЧМ больше чем ширина ЧС при АМ в (1 + ) раз.

12. Способы импульсной модуляции (им).

При ИМ переносчиком является последовательность импульсов.

Параметры импульсного сигнала - амплитуда (U m), период или частота (Т или f = 1/T), длительность импульса (t u), фаза импульсов ().

В соответствии с этими параметрами различают способы ИМ:

Амплитудно – импульсная модуляция (АИМ) – Um.

Частотно – импульсная мод-ия (ЧИМ)- f.

Широтно–импульсная мод-ия (ШИМ) - t u .

4. Фазо – импульсная модуляция (ФИМ) - .

При АИМ амплитуда является функцией модулирующего сигнала. При ЧИМ функцией модулирующего сигнала является средняя частота (или период) следования импульсов.

При ШИМ функцией модулирующего сигнала является

длительность импульса. При ФИМ функцией модулирующего сигнала является время паузы между соседними импульсами.

Кодо-Импульсная модуляция (КИМ).

Отличие: какому-то одному значению модулирующего сигнала  соответствует несколько импульсов (последовательный код). Последовательный код – двоичное число:

1 – есть импульс,

0 – нет импульса

КИМ – один из ключевых способов передачи информации, применяется для связи между компьютерами (Интернет, модемы и т.д.)

При КИМ увеличивается время передачи сигнала, но обеспечивается высокая достоверность и высокая помехозащищенность.

Комбинированные способы модуляции (км).

Комбинируют, например, непрерывные способы модуляции с импульсными способами модуляции.

При КМ вначале, например, используется импульсный передатчик, а получаемый модулированный сигнал модулирует непрерывный передатчик (в синусоиду).ШИМ – 1 этап модуляции.

Это пример ШИМ-АМ.

Комбинируя разные способы импульсной и непрерывной модуляции можно получить большое количество комбинированных способов. Например, ФИМ-АМ, ШИМ-ЧМ, ЧИМ-ЧМ, и т.д. Применение КМ связано с тем, что требуется приспособить передаваемый сигнал к характеристикам канала связи.

Другие величины, характеризующие ЧМ

• Индекс частотной модуляции - отношение девиации частоты к частоте модулирующего сигнала

Метрологические аспекты

Измерения

• Для измерения девиации частоты используются девиометры , существует также косвенный метод измерения - с помощью функций Бесселя , обеспечивающий высокую точность.
• Эталонными мерами девиации частоты являются специальные поверочные установки - калибраторы измерителей девиации частоты (установка РЭЕДЧ-1).

Эталоны

• Государственный специальный эталон единицы девиации частоты ГЭТ 166-2004 - находится во ВНИИФТРИ

Литература

• Справочник по теоретическим основам радиоэлектроники . Под.ред. Б. Х. Кривицкого. В 2-х т. - М: Энергия,

Ссылки

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Царёв
• Цвигун

Смотреть что такое "Девиация частоты" в других словарях:

девиация частоты - 3.15 девиация частоты: Наибольшее отклонение частоты модулированного радиосигнала при частотной модуляции от значения его несущей частоты. Источник: РД 45.298 2002: Оборудование аналоговых транкинговых систем подвижной радиосвязи. Общие… …

Девиация частоты - отклонение частоты колебаний от среднего значения. В частотной модуляции (См. Частотная модуляция) Д. ч. обычно называют максимальное отклонение частоты. От значения его существенно зависит состав и значения амплитуд составляющих спектра… … Большая советская энциклопедия

Девиация частоты - 1. Наибольшее отклонение частоты модулированного сигнала от значения несущей частоты при частотной модуляции Употребляется в документе: ОСТ 45.159 2000 Отраслевая система обеспечения единства измерений. Термины и определения … Телекоммуникационный словарь

девиация частоты (фазы) прибора СВЧ - девиация частоты (фазы) Δfдев (Δφдев) Наибольшее изменение рабочей частоты (фазы) генерируемых или усиливаемых колебаний прибора СВЧ при частотной (фазовой) модуляции. [ГОСТ 23769 79] Тематики приборы и устройства защитные СВЧ… …

Девиация частоты (фазы) прибора СВЧ - 170. Девиация частоты (фазы) прибора СВЧ Девиация частоты (фазы) Frequency (phase) deviation Δfдев (Δφдев) Наибольшее изменение рабочей частоты (фазы) генерируемых или усиливаемых колебаний прибора СВЧ при частотной (фазовой) модуляции Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Девиация частоты «вниз» - 31. Девиация частоты «вниз» Пиковое отклонение «вниз» закона модуляции при частотной модуляции. Примечание. Если fgв = fgн = fg как, например, при гармоническом законе модуляции, то величина fg называется девиацией частоты Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Девиация частоты «вверх» - 30. Девиация частоты «вверх» Пиковое отклонение «вверх» закона модуляции при частотной модуляции где переменная составляющая закона модуляции при частотной модуляции; f(t) закон модуляции при частотной модуляции (мгновенная частота); … … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Девиация частоты «вверх» - 1. Пиковое отклонение «вверх» закона модуляции при частотной модуляции Употребляется в документе: ГОСТ 16465 70 Сигналы радиотехнические измерительные. Термины и определения … Телекоммуникационный словарь

Девиация частоты «вниз» - 1. Пиковое отклонение «вниз» закона модуляции при частотной модуляции Употребляется в документе: ГОСТ 16465 70 Сигналы радиотехнические измерительные. Термины и определения … Телекоммуникационный словарь

абсолютная девиация частоты - (абсолютная) девиация частоты девиация частоты Наибольшее отклонение частоты модулированного сигнала от значения несущей частоты при частотной модуляции (ОСТ 45.159 2000.1 Термины и определения (Минсвязи России)).… … Справочник технического переводчика

Cтраница 3

Выше было показано, что невозможность получения значительных девиаций частоты путем изменения фазового угла колебательного контура автогенератора связана с тем, что для этого требуется элемент, в эквивалентной реактивности которого запасалась бы энергия того же порядка, что и в контуре. Благодаря усилительным свойствам ламп по цепям обратной связи передается энергия, во много раз меньшая энергии, сосредоточенной в контуре. Поэтому изменять фазовый угол обратной связи значительно легче, и можно предполагать, что именно таким путем удастся получить максимальную девиацию частоты изменением напряжений, воздействующих на генератор.  

В современных радиовещательных приемниках высших и средних классов предусматривают кроме диапазонов длинных, средних и коротких волн диапазон ультракоротких волн (УКВ) для приема станций с частотной модуляцией. При использовании частотной модуляции удается во много раз снизить уровень шума на выходе приемника по сравнению с уровнем сигнала и повысить реальную чувствительность приемника при одновременном улучшении качества воспроизведения. Максимальное отклонение частоты передатчика под действием модулирующего напряжения (максимальная девиация частоты) принято равным 75 кгц. Оно соответствует максимальной амплитуде модулирующего сигнала. При меньших значениях модулирующего сигнала получается пропорционально меньшая девиация.  

Чувствительность СФД тесно связана с полосой удержания. Чувствительность определяется минимальным напряжением сигнала, при котором еще не происходит срыва слежения. Если бы сигнал не был модулирован, а гетеродин СФД можно было настроить на частоту сигнала очень точно, то чувствительность СФД была бы бесконечно высокой. Для реального ЧМ сигнала полоса удержания СФД должна быть по крайней мере больше, чем максимальная девиация частоты сигнала.  

Вследствие краткости импульса тока лампы это затягивающее напряжение изменяет лишь амплитуду тока, но не его фазу. В зависимости от сдвига фазы между затягивающим напряжением и напряжением генератора изменяется амплитуда тока лампы и вместе с ней амплитуда реактивного напряжения, подводимого к генератору. Так как напряжение, подводимое к генератору для поддержания затягивания, пропорционально мгновенной девиации частоты, то фаза между затягивающим напряжением и напряжением ге-нератор. Вследствие того, что импульсы тока коротки, переменный ток лампы пропорционален ее постоянному току и с сопротивления, введенного в анодную цепь, может быть снято демодулированное сообщение. Искажения могут вноситься фазовой кривой анодного контура или. Как только входное напряжение достигает амплитуды, необходимой для затягивания при максимальной девиации частоты, AM полностью исчезает и специальный ограничитель не требуется.  

отклонение частоты колебаний от среднего значения. В частотной модуляции (См. Частотная модуляция) Д. ч. обычно называют максимальное отклонение частоты. От значения его существенно зависит состав и значения амплитуд составляющих спектра частотно-модулированного колебания, помехоустойчивость радиосистемы и др.

• - появление новых признаков у организма как результат отклонения индивидуального развития на его средних стадиях...

  Словарь ботанических терминов

• - ...

  Сексологическая энциклопедия

• - 1) отклонение подвижной системы компаса от направления на магнитный нлн на географический полюс Земли. Возникает под влиянием магнитных и электромагнитных полей, ускоренного движения, качки...

  Словарь военных терминов

• - 1) Д. Авиационной конструкции - в расчётах на прочность при моделировании авиационных конструкции, например, крыла, балкой Д. называется угол поворота поперечного сечения балки при её...

  Энциклопедия техники

• - отклонение: 1) судна от заданного курса; 2) магнитной стрелки компаса от магнитного меридиана под влиянием больших масс железа и электромагн. полей...

  Большой энциклопедический политехнический словарь

• Словарь юридических терминов

• - отклонение морского судна от установленного или обычного пути следования...

  Большой юридический словарь

• - поведение, нарушающее общепринятые в данном обществе нормы и правила...

  Политология. Словарь.

• - I Девиа́ция, разновидность филэм-бриогенеза, при которой изменение в развитии органа возникает на средних стадиях его формирования и приводит к изменению строения этого органа у взрослого организма по...

  Большая Советская энциклопедия

• - 1) отклонение движущегося тела от заданного направления движения под влиянием к.-л. случайных внеш. причин. 2) Д....

  Естествознание. Энциклопедический словарь

• - в генетике вызванное мутациями изменение процессов онтогенеза в одном из альтернативных направлений...

  Большой медицинский словарь

• - в коммерческой терминологии - отклонение судна от своего нормального направления...

  Морской словарь

• - 1) Отклонение движущегося тела от заданного направления движения под влиянием каких-либо случайных внешних причин.2) Девиация магнитного компаса - Отклонение стрелки компаса от направления меридиана магнитного...

  Большой энциклопедический словарь

• - Р., Д., Пр. девиа/ции...

  Орфографический словарь русского языка

• - компаса, франц. уклонение его, от действия чугуна или железа, на судне. Девиация корабля, торговое; произвольное уклонение шкипера от пути, заход, без нужды, в порты...

  Толковый словарь Даля

• - ДЕВИА́ЦИЯ, -и, жен. . 1. Отклонение стрелки компаса под влиянием находящихся вблизи больших масс железа, а также электромагнитных полей. 2...

  Толковый словарь Ожегова

"Девиация частоты" в книгах

Из попа - да в политики полымя девиация