Bezdrátový přenos informací

Un

Frekvenční spektrum:

-skládá se ze 3 složek - nosná frekvence F

- 2 postranní pásma (frekvence)

Um

F- f F F+ f

• při modulaci řeči, hudby atd. se ve frekvenčním pásmu vytváří 2 postranní pásma – dolní a horní

• šířka pásma, kterou zabírá AM signál je 2f 2

• v postranních pásmech užitečných pro přenos informace je vysíláno max. 50 % výkonu nosné vlny

• pro rozhlasové vysílání PV, SV, KV se používá AM s oběma postranními pásmy i nosnou

• s jedním postraním pásmem i nosnou

• s jedním postraním pásmem a potlačenou nosnou

• soubor nosné telefonie SNT

• televizní signál

Frekvenční modulace:

Zde zůstává amplituda nosné vlny konstantní. Působením NF modul. signálu se mění okamžitá hodnota frekvence nosné vlny. Velikost změny frekvence nazýváme frekvenčním zdvihem. ∆Ω = 2π.∆F. Tento frekvenční zdvih závisí na amplitudě

Um. Rychlost změny frekvence tj. počet zdvihů za sekundu závisí na výšce (f ) modulovaného signálu.

Um

F

Frekvenční spektrum FM:

100%

F

50%

f

2 x 7 .15 = 210 KHz

Změna f nosné vlny obsahuje 2 char. znaky přenášeného NF signálu. Okamžitá hodnota úhlové frekvence nosné vlny:

Ω( t ) = Ω + ∆Ω cos ω.t ⇒ integrováním této rovnice (M index FM): ∆Ω ∆F

M = ———— = ——

• f

• frekvenční spektrum FM, neboli šířka pásma je velmi široké a proto takový typ modulace se používá jako pr oVKV

• u šířky pásma dovolujeme přípustné zkreslení do 1 % ( 2%) nosné bez modulace

Porovnání AM, FM

Výhody FM – vyloučení poruch amplitud. char. použitím omezovače amplitudy v přijímači

• jednodušší modulátor a tím i vysílač

• vysílač FM je výkonově dobře využit

• při M = 5 klesá výkon nosné vlny téměř k nule a téměř všechna vysílaná energie je v postraních pásmech užitečným pro přenos

• menší vzájemné rušení dvou vysílačů, které pracují na stejném nebo blízkém nosném kmitočtu

• lepší poměr signálu šum – na straně vysílačů se od určitého kmitočtu uměle zvyšuje amplituda mod. signálu společně s rostoucím kmitočtem

• premfáze na přijímací straně, uměle snížená demfáze

premfáze

výsledný průběh

demfáze

f mez = 3,2 KHz

• lepší dynamika přenosu (nejhlas x nejtišší)

• přenos f pásma 30 Hz – 15KHz

Nevýhody FM – složitější demodulátor

• větší potřeba šířky přenášeného pásma → jen pro VKV

Fázová modulace:

Amplituda zůstává konstantní obdobně jako u FM. Změna fáze nosné vlny obsahuje oba charakteristické znaky Um a ω přenášeného signálu. Fázový úhel ϕ nosné vlny se mění působením NF modulačního signálu dle vztahu: ϕ = ∆ϕ . sinω.t kde ∆ϕ je fázový zdvih (změna fáze). Rychlost změny fáze je dána kmitočtem NF signálu. Protože ω = dϕ/dt ⇒ každou změnu fáze lze považovat za změnu kmitočtu a naopak. Fázová a frekvenční modulace jsou tedy vzájemně souvislé.

Frekvenční spektrum včetně pásem je obdobné (fázová modulace vyžaduje při větších kmitočtech větší šířku pásma.