Амплитудная модуляция

[synphara]

Цитата:

Какая информация может быть в синусоиде, кроме её собственных амплитуды, частоты и фазы?

Я так понял что sokrat05 имеет ввиду информацию именно о модулирующем сигнале, а не о просто синусе - те самые 10 кГц, которые он озвучил в начале темы. При одной боковой полосе эта информация будет потеряна.

[epros]

synphara в сообщении #493730 писал(а):

Я так понял что sokrat05 имеет ввиду информацию именно о модулирующем сигнале, а не о просто синусе - те самые 10 кГц, которые он озвучил в начале тему. При одной боковой полосе эта информация будет потеряна.

Разумеется в синусоиде частотой 1010 кГц никакой информации ни про 1000 кГц, ни про 10 кГц нет. Но эта информация (о том, что сигнал модулируется относительно 1000 кГц) может быть в голове (или в приёмнике).

[sokrat05]

Как я понял под термином "амплитудно модулированный сигнал" имеют в виду целый"букет" синусоид которые сами по себе в отдельности не несут ни какой информации кроме

epros в сообщении #493729 писал(а):

Какая информация может быть в синусоиде, кроме её собственных амплитуды, частоты и фазы?

-- Вт окт 18, 2011 11:28:46 --

synphara в сообщении #493730 писал(а):

Я так понял что sokrat05 имеет ввиду информацию именно о модулирующем сигнале, а не о просто синусе - те самые 10 кГц, которые он озвучил в начале темы. При одной боковой полосе эта информация будет потеряна.

epros в сообщении #493731 писал(а):

Разумеется в синусоиде частотой 1010 кГц никакой информации ни про 1000 кГц, ни про 10 кГц нет. Но эта информация (о том, что сигнал модулируется относительно 1000 кГц) может быть в голове (или в приёмнике).

Я понял, спасибо за помошь!!

[profrotter]

synphara в сообщении #493728 писал(а):

Гы. Мне стало интересно как смешивают однополосный сигнал и несущую. Об этом не знал.

"Смешать" можно двумя способами. Первый в сообщении #493179. Второй: cначала складываем восстановленное несущее колебание и ОБП сигнал и результат подаём на квадратичный деткетор. Смотрим почему так.
Однополосный АМ синал описывается выражением:

$$u(t)=k(s(t)\cos(\omega_0 t + \varphi_0) \pm \hat{s}(t)\sin(\omega_0 t + \varphi_0))$$

Для простоты рассмотрим случай когда начальная фаза несущего колебания равна нулю $\varphi_0=0$. Сначала складываем восстановленное несущее колебание и ОБП сигнал:

$$u_1(t)=V_m \cos(\omega_0 t)+k(s(t)\cos(\omega_0 t) \pm \hat{s}(t)\sin(\omega_0 t))$$

Полученную смесь подаём на квадратичный детектор огибающей. Соответственно на выходе получим квадрат огибающей сигнала $u_1(t)$. А какая она? - Рассматривая сигнал $u_1(t)$ как сумму трёх узкополосных сигналов его коплексную огибающую найдём как сумму комплексных огибающих каждого из сигналов:

$$\dot{v}(t)=V_m+ks(t)\pm (-j)k\hat{s}(t)$$

Квадрат огибающей - это квадрат модуля комплексной огибающей:

$$v^2(t)=(V_m+ks(t))^2+(k\hat{s}(t))^2=$$

$$=V_m^2+k^2s^2(t)+2V_mks(t)+(k\hat{s}(t))^2$$

В случае когда $V_m>>\max|s(t)|$

$$v^2(t) \approx V_m^2+2V_mks(t)$$

И не надо слишком много думать о смысле детектирования однотонального ОБП-сигнала. Это вопрос теоретический и однотональный сигнал следует рассмаривать как тестовый сигнал, который используется при теоретическом анализе или настройке оборудования. Хотя есть отдельные случаи, когда однотональный АМ сигнал несёт информацию - посмотрите принципы определения направления на цель в радиолокации для систем с коническим сканированием антенны. Там как раз параметры модулирующего сигнала несут информацию о угле отклонения цели от равносигнального направления. Но это уже детали, к теме не относящиеся.

[Amw]

profrotter в сообщении #493792 писал(а):

И не надо слишком много думать о смысле детектирования однотонального ОБП-сигнала. Это вопрос теоретический и однотональный сигнал следует рассмаривать как тестовый сигнал, который используется при теоретическом анализе или настройке оборудования.

Да Вы про телеграф забыли... Именно так работают SSB передатчики в режиме CW - не по каким-то особым соображениям, а просто так удобнее.

[profrotter]

Amw в сообщении #493897 писал(а):

Да Вы про телеграф забыли... Именно так работают SSB передатчики в режиме CW - не по каким-то особым соображениям, а просто так удобнее.

Про телеграф я и не знал и не знаю. Если хотите можете подробнее. И вот это вот SSB CW - устроили тут смесь хранцусзкого с нижегородским. SSB по-нашему - это ОБП и точка.
По поводу некогерентной демодуляции ОБП сигнала. Сигнал

$$u(t)=k(s(t)\cos(\omega_0 t+\varphi_0)+\hat{s}(t)\sin(\omega_0 t+\varphi_0))$$

умножаем на сигнал, получаемый от местного гетеродина

$$u_g(t)=V_g\cos((\omega_0-\Delta\omega)t)$$

(начальную фазу сигнала гетеродина положили равной нулю, так как у нас уже есть $\varphi_0$ и этого достаточно, чтобы учесть несинфазность с несущей, $\Delta\omega$ учитывает небольшое рассогласование сигналов передатчика и гетеродина). На выходе умножителя (смесителя) получаем:

$$u_{mult}(t)=K(s(t)\cos(\Delta\omega t+\varphi_0)+s(t)\cos(2\omega_0 t-\Delta\omega t+\varphi_0)+$$

$$+\hat{s}(t)\sin(\Delta\omega t+\varphi_0)+\hat{s}(t)\sin(2\omega_0 t-\Delta\omega t+\varphi_0))$$

Выполняем низкочастотную фильтрацию и на выходе ФНЧ получаем:

$$u_{\text{ФНЧ}}(t)=K(s(t)\cos(\Delta\omega t+\varphi_0)+\hat{s}(t)\sin(\Delta\omega t+\varphi_0))$$

Теперь пусть у нас многотональная модуляция, то есть

$$s(t)=\sum\limits_{n=1}^{N}S_n\cos(\Omega_n t+\theta_n)$$

$$\hat{s}(t)=\sum\limits_{n=1}^{N}S_n\sin(\Omega_n t+\theta_n)$$

Тогда

$$u_{\text{ФНЧ}}(t)=K(\sum\limits_{n=1}^{N}S_n\cos(\Omega_n t+\theta_n)\cos(\Delta\omega t+\varphi_0)+\sum\limits_{n=1}^{N}S_n\sin(\Omega_n t+\theta_n)\sin(\Delta\omega t+\varphi_0))=$$

$$=\sum\limits_{n=1}^{N}S_n\cos((\Omega_n -\Delta\omega)t+\theta_n-\varphi_0)$$

При некогерентой демодуляции сам сигнал мы не получаем, а получаем сигнал с таким же амплитудным спектром, как и у модулирующего. Когда результат воспринимается на слух это не страшно, так как слуховой аппарат не реагирует на фазовые соотношения. Вот этот гнусный факт, который очень уж попахивает радиолюбительством, почему-то скрывается в учебниках по радиоприёмным устройствам. Ну и понятно, что расстройка по частоте будет изменять тембр голоса.
Много про однополосную модуляцию в Томаси У. Электронные системы связи М.: Техносфера, 2007.
На этом тему считаю исчерпаной.

[sokrat05]

при востоновлении несущей частоты в прёмнике нужно ли востонавливать и фазу этой самой частоты или это не имеет значения???

[profrotter]

sokrat05 в сообщении #494253 писал(а):

при востоновлении несущей частоты в прёмнике нужно ли востонавливать и фазу этой самой частоты или это не имеет значения???

Вы издеваетесь что ли? В сообщении #493179 и сообщении #493792 я вам дал анализ когерентной демодуляции ОБП сигнала (с восстановлением несущего колебания с точностью до фазы), а в сообщении #494100 некогерентной демодуляции, когда может иметь место рассогласование по частоте и по фазе. В первых двух случаях имеет место полная демодуляция, в последнем демодуляция осуществляется с точностью до начальной фазы модулирующего сигнала (в случае многотональной модуляции фазовый спектр сигнала искажается) .

[sokrat05]

profrotter в сообщении #494262 писал(а):

Вы издеваетесь что ли? В сообщении #493179 и сообщении #493792 я вам дал анализ когерентной демодуляции ОБП сигнала (с восстановлением несущего колебания с точностью до фазы), а в сообщении #494100 некогерентной демодуляции, когда может иметь место рассогласование по частоте и по фазе. В первых двух случаях имеет место полная демодуляция, в последнем демодуляция осуществляется с точностью до начальной фазы модулирующего сигнала (в случае многотональной модуляции фазовый спектр сигнала искажается) .

Я просто не совсем понимаю сложные формулы и поэтому мне проше спросить и чтоб мне дали ответ словами а не формулами.
Теперь ещё один вопрос(только без нервов ) - если с приёмной станцией попадает и зеркальная станция что происходит, не линейные искажение обоих сигналов или мы будем слышать и тот и другой вместе но без искажений?

[RSaulius]

ecли смеситель квадратичный- на выходе будет вторые гармоники сигналов , а также сумарные и разностные частоты. Как правило на пч Кроме сумарных-разностных других частот не бывает и небывает изкажений. Сигнал на ПЧ по зеркальной частоте выглядит как дополнительный на сигнальной частоте.

[profrotter]

sokrat05 в сообщении #506724 писал(а):

если с приёмной станцией попадает и зеркальная станция что происходит

Синхронный детектор является внешне-линейным устройством, то есть демодуляция каждого из сигналов двух станций будет осуществлена независимо от другого и на выходе получится сумма результатов. Если мы их намерены слушать - то услышим вместе, так, как будто бы каждый из них воспроизводится своим динамиком. Но тут надо рассмотреть разные случаи:
1. Если обе станции использовали пилот-сигнал и осуществляется восстановление несущего колебания, то оба сигнала будут продетектированны некогернтно, так как пилот-сигналы обеих станций будут выделены полосовым фильтром восстановления несущего колебания, в результате чего будет получено колебание несущей частоты несинфазное ни с одним из детектируемых сигналов.
2. Если одна станция испльзовала пилот-сигнал, а другая нет - то один из сигналов будет продетектирован когерентно, а другой - некогерентно.
3. Обе станции не испльзовали пилот-сигнал...
и тп.
Проведённые рассуждения не относятся к демодуляции по методу, описанному в сообщении #493792, поскольку там используется нелинейная цепь (квадратичный детектор огибающей), что может привести не только к нелинейным искажениям, но и к сложному мультипликативному искажению обоих сигналов - в области низких частот может возникнуть составляющая определяемая произведением модулирующих сигналов первой и второй станции. Отделить эту составляющую от полезного сигнала с помощью ФНЧ невозможно.

[sokrat05]

profrotter в сообщении #507290 писал(а):

Синхронный детектор является внешне-линейным устройством, то есть демодуляция каждого из сигналов двух станций будет осуществлена независимо от другого и на выходе получится сумма результатов. Если мы их намерены слушать - то услышим вместе, так, как будто бы каждый из них воспроизводится своим динамиком.

Скажем так, у меня гетеродинный приёмник без входного фильтра(колебательного контура) поэтому на промежуточную частоту и дальше на детектор попадает две станции(все боковые и обе несущие) вот в таком случае на детекторе не происходят не линейные искажения или всё произойдет как вы сказали, мы будем слышать обе станции как будто бы звучать два приёмника настроенные каждый на свою станцию????

[profrotter]

sokrat05 в сообщении #507439 писал(а):

все боковые и обе несущие

Несущая частота у станций одинакова или нет?

Если одинакова - то я вам уже написал.

Если разная - то у того из сигналов, у которого несущая частота не совпадает с частотой опорного сигнала синхронного детектора будет иметь место смещение частоты каждой гармонической составляющей сигнала на величину расстройки.

К нелинейным относят искажения, обсуловленные изменением спектрального состава сигнал в смысле появления колебаний на тех частотах, на которых их не было в исходном сигнале. Стало быть, искажения, обусловленные смещением частот гармоник сигнала, являются нелинейными.

[Mar1975]

В амплитудной модуляции подавить одну из полос нельзя. Вы путаете с SSB модуляцией (есть еще и ЧМ-модуляция)

В SSB модуляции происходит формирование DSB модуляции и после чего одну из полос, верхнею или нижнею подавляют. Эта модуляция не может иметь несущую (основу) При применении АМ-модуляции и SSB-модуляции ее энергетическая разница имеет в 16 раз меньше другой. То есть сигнал ССБ тратит в 16 раз меньше мощности, чем АМ сигнал. После принятия ССБ - сигнала, нужно обязательно восстановить несущую, иначе форма сигнала не восстановит модуляционную накачку.

А экономию в энергозатрате можно сделать и в АМ-модуляции и перевести ее в ЛЦ-модуляцию, то есть при молчании (отсутствие сигнала) прекращается излучение радиосигнала. Но как только появится сигнал, несущая сразу появляется. И этим экономится потребление энергии передатчиком.

[profrotter]

Mar1975 в сообщении #509776 писал(а):

В амплитудной модуляции подавить одну из полос нельзя. Вы путаете с SSB модуляцией (есть еще и ЧМ-модуляция)

Я вот открываю ГОСТ 24375-80 Радиосвязь. Термины и определения и смотрю п. 134:
"Однополосная радиопередача - это радиопередача с одной боковой полосой частот при амплитудной модуляции".

Далее п.135 Однополосная радиопередача с полной несущей, п.136 с ослабленной несущей, п. 137. с подавленной несущей.

Потом открываю Регламент радиосвязи от 2008г. Т.1. Статьи, Глава 1, Раздел VI "Характеристики излучений и радиооборудовнаия", п. 1.140:
"Однополосное излучение: Амплитудно-модулированное излучение с одной боковой полосой."

Также смотрю Регламент радиосвязи от 2008г. Т.2. Приложения, Приложение 1, Раздел II "Классификация излучений", Подраздел IIA, п.1.2:

По регламенту радиосвязи в нашей теме рассматривилсь сигналы J3E и R3E.

Не нахожу ваших странных SSB и DSB и ССБ в указанных документах, а также и в ГОСТ 16465-70 Сигналы радиотехнические измерительные. Термины и определения.

В связи с этим у меня к вам резонный вопрос: Какими руководящими документами вы пользуетесь и с чего вы взяли, что мы тут что-то напутали?