Διαμορφωμένα κύματα πλάτους
Ένα διαμορφωμένο κύμα είναι ένα φέρον κύμα του οποίου το πλάτος αλλάζει από τις παραμέτρους του κύματος σήματος ή του σήματος διαμόρφωσης. Από το σύνολο πολλών διαθέσιμων σχημάτων διαμόρφωσης, η διαμόρφωση πλάτους (AM) είναι μια παλιά και πολύ απλή τεχνική διαμόρφωσης.
Σε αυτή την τεχνική διαμόρφωσης, οι πληροφορίες που μεταφέρονται από ένα σήμα διαμόρφωσης χαμηλής συχνότητας υπερτίθενται ουσιαστικά στο φέρον κύμα υψηλής συχνότητας αλλάζοντας το πλάτος του φέροντος κύματος. Ως εκ τούτου, ο όρος διαμόρφωση πλάτους.
Θεωρία διαμόρφωσης πλάτους
Ας κατανοήσουμε περαιτέρω πώς διαμορφώνεται το πλάτος ενός σήματος.
Η απευθείας μετάδοση ενός σήματος μηνύματος είναι πολύ δύσκολη καθώς υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επιδεινώνουν την ποιότητα του σήματος. Εάν δεν φροντιστεί σωστά, αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα κακό σήμα στο άκρο του δέκτη. Έτσι, εισήχθησαν τεχνικές διαμόρφωσης που έχουν αποδειχθεί πλεονεκτικές σε τέτοια σενάρια.
Η διαμόρφωση πλάτους είναι ένας απλός και απλός τρόπος διαμόρφωσης ενός σήματος. Εδώ, μόνο το πλάτος αλλάζει χωρίς να αλλάζει η συχνότητα και η φάση του κύματος.
Τύποι διαμόρφωσης
Υπάρχουν διαφορετικές διαμορφώσεις ανάλογα με τον φορέα (χαρακτηριστικό του σήματος) που αλλάζει. Βασίζεται στο σήμα πληροφοριών που θέλουμε να μεταδώσουμε.
Οι φορείς που μπορούν να αλλάξουν είναι το πλάτος, η φάση, η συχνότητα που αντιστοιχεί στη διαμόρφωση πλάτους, η διαμόρφωση φάσης και η διαμόρφωση συχνότητας.
Τύποι διαμόρφωσης πλάτους
Η διπλή πλευρική ζώνη με φορέα είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος διαμόρφωσης πλάτους. Τα περισσότερα από τα ραδιοφωνικά κανάλια χρησιμοποιούν αυτήν τη διαμόρφωση.
Το Double Sideband Suppressed Carrier (DSBSC) είναι το είδος διαμόρφωσης πλάτους που μοιάζει με το Double Sideband αλλά δεν έχει φορέα.
Η μονή πλευρική ζώνη (SSB) είναι ο τύπος όπου χρησιμοποιείται μόνο το μισό του σήματος διπλής πλευρικής ζώνης κατεστραμμένου φορέα.
Το Vestigial Sideband (VSB) είναι ο τύπος τροποποίησης του SSB, που διευκολύνει τη δημιουργία και τη λήψη του σήματος.
Έκφραση για διαμόρφωση πλάτους
Θεωρήστε ένα σήμα διαμόρφωσης m(t) που δίνεται από την έκφραση,
m(t) =Am Cos ωm t
και ένα σήμα φορέα c(t) που δίνεται από την έκφραση
c(t) =Ac Cos ωc t
Τώρα, σύμφωνα με το σήμα του μηνύματος, το πλάτος του φορέα αλλάζει και το πλάτος του διαμορφώνεται, το οποίο δίνεται από την εξίσωση:
y(t) =Ao Cos ωc t
Εδώ, Ao =Aγ + m(t)
Έτσι, το διαμορφωμένο κύμα δίνεται από,
y(t) =(Ac + Am Cos ωm t) Cos ωc t ——————— (1)
Ποιος είναι όμως ο βαθμός στον οποίο ένας φορέας μπορεί να διαμορφωθεί κατά πλάτος;
Αυτό το γνωρίζουμε ανακαλύπτοντας τον δείκτη διαμόρφωσης.
Ο δείκτης διαμόρφωσης δείχνει την ποσότητα με την οποία μπορεί να διαμορφωθεί κατά πλάτος ένα σήμα φορέα.
Από την εξίσωση (1)
y(t) =(Ac + Am Cos ωm t) Cos ωc t
Βγάζοντας το Ac από την παραπάνω εξίσωση έναν κοινό παράγοντα, θα έχουμε
y(t) =Ac (1 + (Am /Aγ ) Cos ωm t) Cos ωc t ——————– (2)
Έτσι, ο όρος:
Αμ /Aγ =μ =Ο δείκτης διαμόρφωσης.
Ο δείκτης διαμόρφωσης είναι επομένως ο λόγος του πλάτους του σήματος μηνυμάτων και του σήματος φορέα.
Συχνότητες διαμορφωμένου κύματος πλάτους
Όσον αφορά τις συχνότητες, υπάρχουν 3 σε ένα διαμορφωμένο πλάτος κύμα, το οποίο αντιστοιχεί σε ωc , ωc + ωm και ωc – ωm
Αυτοί είναι:
F1 που αντιστοιχεί στο ωc
F2 που αντιστοιχεί στο ωc + ωm
F3 που αντιστοιχεί στο ωc – ωm
F2 αντιπροσωπεύει τη συχνότητα της επάνω ζώνης
F3 αντιπροσωπεύει τη συχνότητα της κάτω πλευράς ζώνης
Γραμμική και Υπερδιαμόρφωση
Εξετάστε τον δείκτη διαμόρφωσης. Μπορεί να έχει αναλογία μεγαλύτερη από 1 ή μικρότερη από 1.
Όταν ο δείκτης διαμόρφωσης είναι μικρότερος από τη μονάδα, ονομάζεται υποδιαμορφωμένο κύμα.
Και όταν ο δείκτης διαμόρφωσης είναι μεγαλύτερος από τη μονάδα, ονομάζεται υπερδιαμορφωμένο κύμα.
Θυμηθείτε ότι ένα υπερδιαμορφωμένο κύμα θα πρέπει να αποφεύγεται καθώς σε πολλά σημεία το πλάτος του φέροντος κύματος δεν αλλάζει σύμφωνα με το σήμα του μηνύματος. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε απώλεια πληροφοριών και παραμόρφωση σήματος.
Αποτελεσματικότητα μετάδοσης
Ο λόγος της ισχύος που απαιτείται για τη μετάδοση του σήματος του μηνύματος προς τη συνολική ισχύ που μεταδίδεται ονομάζεται απόδοση μετάδοσης.
Πλεονεκτήματα της διαμόρφωσης πλάτους
Η διαμόρφωση πλάτους είναι η απλούστερη και παλαιότερη τεχνική διαμόρφωσης. Μερικά πλεονεκτήματα είναι τα εξής:
- Είναι απλό να αποδιαμορφώσετε ένα διαμορφωμένο κύμα.
- Το απαιτούμενο κόστος είναι χαμηλό.
Μειονεκτήματα της διαμόρφωσης πλάτους
- Η εξασθένηση του σήματος είναι σχετικά υψηλή λόγω του θορύβου.
- Η απόδοση είναι χαμηλή.
Συμπέρασμα
Πρέπει να θυμόμαστε ότι η διαμόρφωση πλάτους γίνεται για τη μετάδοση του σήματος. Το διαμορφωμένο κύμα πρέπει να αποδιαμορφωθεί ξανά στο άκρο του δέκτη για να ληφθεί το αρχικό κύμα που μεταφέρει τις πραγματικές πληροφορίες.
