Частотна модуляція

Часто́тна модуля́ція (ЧМ, FM, англ. Frequency modulation) — тип аналогової модуляції, за якого частота вихідного сигналу змінюється у часі залежно від миттєвого значення інформаційного сигналу, тобто інформаційний сигнал керує частотою опорного сигналу. У порівнянні з амплітудною модуляцією, амплітуда сигналу залишається постійною.

Методи модуляції
Аналогова модуляція
AM · ЧМ (FM) · ФМ (PM) · QAM · SSB
Цифрова модуляція
АМн · ФМн · ЧМн · GMSK
OFDM · COFDM · TCM
Імпульсна модуляція
АІМ · ДМ · ІКМ · ΣΔ · ШІМ · ЧІМ · ФІМ
Розширення спектра
DSSS · FHSS
Див. також: Демодуляція
Доставка синусоїдального сигналу на амплітудній модуляції (AM) і на частотній модуляції (ЧМ)

Історія

Концепція була вперше представлена американським радіоінженером Едвіном Армстронгом в кінці 1920-х років і запатентована ним 26 грудня 1933 року. 6 листопада 1935 року в Інституті радіоінженерів (попередник IEEE) у Нью-Йорку Армстронг виступив з доповіддю на тему «Спосіб зменшення порушень радіозв'язку за допомогою системи частотної модуляції». Доповідь було опубліковано в 1936 році[1].

Принцип ЧМ

Частотна модуляція використовує миттєву частоту модулюючого сигналу (голос, музика, дані тощо) для безпосередньої зміни частоти сигналу-носія.

Індекс модуляції дорівнює відношенню максимальної девіації частоти-носія до максимальної девіації частоти модулюючого сигналу[2].

Застосування

Частотна модуляція застосовується для високоякісної передачі аудіо сигналу в радіомовленні (у діапазоні УКХ), для звукового супроводу телепередач, передачі сигналів кольоровості в телевізійному стандарті SECAM, відеозаписі на магнітну стрічку, музичних синтезаторах.

Висока якість кодування аудіосигналу обумовлена тим, що за частотної модуляції застосовується велика (в порівнянні з шириною спектра сигналу амплітудної модуляції) девіація сигналу-носія, а в приймальній апаратурі використовують обмежувач амплітуди радіосигналу для ліквідації імпульсних перешкод.

Переваги і недоліки
Переваги ЧМ у порівнянні з АМ[3]
  • висока завадостійкість;
  • має краще співвідношення сигнал/шум на виході приймача (більш ніж у 100 разів);[4]
  • потребує меншої випромінюваної потужності передавача;
  • мала інтерференція між сусідніми станціями;
  • простіше розраховується зона покриття для заданої потужності сигналу;
Недоліки ЧМ у порівнянні з АМ
  • менша пропускна здатність (майже у 20 разів);
  • потребує більш складної конструкції приймача і передавача.

Див. також

Примітки
  1. Armstrong, E. H. (May 1936). A Method of Reducing Disturbances in Radio Signaling by a System of Frequency Modulation. Proceedings of the IRE (IRE) 24 (5): 689–740. doi:10.1109/JRPROC.1936.227383.
  2. Frequency Modulation. www.rfcafe.com (англ). Процитовано 24 серпня 2015.
  3. Frequency Modulation (англ). University of California, Berkeley. 20 квітня 1997. Процитовано 24 серпня 2015.
  4. Применение - частотная модуляция. www.ngpedia.ru (рос). Процитовано 24 серпня 2015.

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.