ОСНОВИ ТЕОРІЇ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ Лекція 14 ІМПУЛЬСНА МОДУЛЯЦІЯ

ОСНОВИ ТЕОРІЇ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ Лекція 14. ІМПУЛЬСНА МОДУЛЯЦІЯ

Імпульсна модуляція Види імпульсної модуляції При імпульсній модуляції переносником сигналів є періодична послідовність імпульсів, що характеризується такими параметрами, як: амплітуда А; тривалість імпульсу ; частота проходження імпульсів (де – період проходження); положення кожного імпульсу на осі часу стосовно тактових точок. Рис. 2. 27. Епюри напруг при АІМ-1 і АІМ-2

Імпульсна модуляція Рис. 2. 28. Епюри напруг при ШІМ-1 і ШІМ-2

Імпульсна модуляція Рис. 2. 29. Принцип формування імпульсів при ФІМ-1

Імпульсна модуляція Величина й напрямок зрушення імпульсів при модуляції визначається величиною й знаком напруги, що модулює. Часовий зсув k -го імпульсу щодо тактової точки при синусоїдальній напрузі, що модулює, дорівнює: . Спектри сигналів при імпульсній модуляції Спектр сигналу при АІМ, демодуляція при АІМ. Вираження сигналу при АІМ-1 і синусоїдальній модуляції має вигляд:

Імпульсна модуляція У цьому виразі перший доданок являє собою постійну складову, другий є корисною складовою (переданою функцією) з амплітудою знаком суми перебувають складові тактової частоти з амплітудою . Під верхніх і нижніх бічних частот амплітуди Спектр сигналу при АІМ-1 показаний на рис. 2. 30. З рисунка видно, що функція, що модулює, може бути введена за допомогою фільтра нижніх частот зі смугою пропускання. Якщо функція, що модулює, має спектр, то навколо кожної тактової частоти будуть верхня й нижня бічні смуги. Смуга пропускання ФНЧ розраховується на неспотворене виділення функції з максимальним для даної системи спектром .

Імпульсна модуляція Для неспотвореного виділення сигналу необхідно, щоб ніякі інші складові спектра частот не потрапили в смугу прозорості фільтра. Найближчою до смуги прозорості фільтра є складова. Отже, умова перекрученого відтворення буде мати вигляд ( ). Рис. 2. 30. Спектр сигналів при АІМ-1 , або

Імпульсна модуляція Спектр сигналу при ШІМ, демодуляція при ШІМ. Вираз для сигналу при однобічній ШІМ-1 і синусоїдальній модуляції: де – функція Бесселя; – індекс модуляції. Перший доданок цього виразу представляє постійну складову; другий є корисною складовою з амплітудою . Вираз, що стоїть під знаком подвійної суми, представляє складові бічні частоти типу тактової (при ) частоти, амплітуди яких рівні й гармоніки. Останній доданок є складовою гармоніки тактової частоти. Спектр сигналу при ШІМ-1 зображений на рис. 2. 31.

Імпульсна модуляція Рис. 2. 31. Спектр сигналів ШІМ-1 Демодуляція за допомогою фільтра нижніх частот при ШІМ є основним методом виділення корисної складової.

Імпульсна модуляція Спектр сигналу при ФІМ-1, демодуляція при ФІМ-1. Вираз для сигналу при ФІМ-1 має вигляд: Перший доданок цього виразу являє собою постійну складову. Під знаком подвійної суми укладені гармоніки тактової частоти пари бічних складових й навколишні їхні . Другий доданок – корисний компонент, амплітуда якого дорівнює.