Capitolul 1 - modulația semnalelor

- Introducere. Clasificări

Modulaţia semnalelor a apărut din necesitatea transmiterii la distanţă a informaţiei, ca de exemplu sunete sau imagini.

Transmiterea simultană a mai multor semnale pe acelaşi canal fizic de telecomunicaţii este posibilă prin utilizarea tehnicilor de multiplexare în frecvenţă sau în timp a semnalelor.

În procesul de modulaţie intervin următoarele semnale:

- semnalul xm(t) care conţine informaţia (mesajul), denumit şi semnal modulator;

- semnalul p(t) asupra căruia se transferă informaţia, denumit şi semnal purtător;

- semnalul xM(t) rezultă prin acţiunea semnalului modulator asupra purtătorului, denumit semnal modulat.

Modulaţia constă în modificarea unui parametru al purtătorului p(t) de către semnalul modulator xm(t) ce urmează a fi transmis.

După natura semnalului purtător, p(t), putem avea:

- modulaţie cu purtător sinusoidal

- modulaţie cu purtător de impulsuri

La recepţie mesajul este extras din semnalul modulat printr-un proces denumit demodulare.

În cazul modulaţiei cu purtător sinusoidal semnalul purtător are expresia:

unde A0 – amplitudinea purtătorului nemodulat

Ω0 – frecvenţa unghiulară a semnalului purtător

Ф0 – faza iniţială a semnalului purtător

Fiecare din aceşti trei parametri se poate modifica în funcţie de semnalul de modulaţie, obţinându-se următoarele tipuri de modulaţie:

- modulaţia de amplitudine (MA);

- modulaţia de frecvenţă (MF);

- modulaţia de fază (MP).

MODULAŢIA DE AMPLITUDINE CU PURTĂTOR SINUSOIDAL ŞI

AMBELE BENZI LATERALE (P+2BL)

Considerăm semnalul modulator xm(t) şi purtătorul sinusoidal p(t) dat de rel. (1). Amplitudinea instantanee A(t) a semnalului cu modulaţie de amplitudine MA are următoarea rel. De dependenţă cu semnalul modulator:

În rel. (2), kA este o constantă care depinde de modulator. Expresia semnalului MA este:

În fig. 1.1 sunt przentate grafic în funcţie de timp semnalul modulator xm(t) fig. 1.1a, amplitudinea semnalului modulat A(t) fig. 1.1b, semnalul purtător p(t) fig. 1.1c şi semnalul modulat în amplitudine xMA(t) fig. 1.1d.

Fig.1.1 Ex. Semnal MA

Semnalul A(t) reprezentat grafic în fig. 1.1b, se mai numeşte înfăşurătoare sau anvelopă a semnalului xMA(t). Expresia semnalului xMA(t), dată de rel. (3), este expresia cea mai generală a unui semnal MA, deoarece asupra lui xm(t) nu s-a impus nici o restricţie. Această rel. Se mai poate scrie şi sub forma:

sau

f(t) – funcţie de modulaţie

Deoarece amplitudinea A(t) a semnalului xMA(t) trebuie să fie tot timpul pozitivă, este îndeplinită inegalitatea f(t)≥ -1. În caz contrar, se spune că apare supramodulaţia.