|
|
|
|
|
|
||
При импульсной модуляции в качестве сигнала-переносчика используется периодическая последовательность видеоимпульсов
(15)
где 
- амплитуда импульсов, 
- функция, описывающая одиночный импульс последовательности, T - период повторения импульсов, 
- длительность одного импульса.
В качестве примера рассмотрим метод амплитудной импульсной модуляции (АИМ), когда амплитуда импульсов изменяется в соответствии с информационным сигналом 
, так что передаваемый сигнал определяется выражением
(16)
где m, как и ранее, - коэффициент модуляции. Временная диаграмма сигнала (16) показана на рис. 2.14.
Представим последовательность (15) в форме ряда Фурье
(17)
где 
- комплексные амплитуды, учитывающие амплитуды и начальные фазы отдельных гармоник, 
- частота следования видеоимпульсов.
В результате подстановки (17) в (16) и преобразования Фурье получим выражение для спектра АИМ сигнала в форме
(18)
Первая сумма в (18) представляет спектр немодулированной последовательности (17). Вторая сумма показывает, что амплитудная модуляция вызывает появление возле каждой составляющей этого спектра боковых полос, повторяющих спектр узкополосного модулирующего сигнала. Поэтому спектр АИМ сигнала представляет упорядоченный набор спектров обычных АМ колебаний (см. рис. 2.2), в которых роль несущих выполняют гармоники (17) частоты следования видеоимпульсов (15).
Рис. 2.14. Модулирующий сигнал (а) и АИМ сигнал (б)
Спектр АИМ сигнала показан на рис. 2.15 для случая, когда модулирующий сигнал
является узкополосным сигналом со средней частотой 
.
Рассмотрение спектра АИМ сигнала позволяет сделать ряд практически важных выводов. Очевидно, что необходимо выбирать такую частоту повторения импульсов 
, при которой не происходит наложения спектров соседних боковых полос. Если это условие выполняется, можно выделить составляющие модулированного сигнала с помощью полосовых фильтров и фильтров нижних частот. Практически важной особенностью спектра АИМ сигнала является наличие около частоты u = 0 составляющих модулирующего сигнала (рис. 2.15). Следовательно, демодуляцию АИМ сигнала можно выполнить фильтром нижних частот без дополнительных преобразований. Фильтр должен пропускать частоты от 0 до 
, где 
- максимальная частота в спектре модулирующего информационного сигнала.
Рис. 2.15. Модуль спектра АИМ сигнала
Частоте 
соответствует период 
. Большие интервалы между импульсами используются для размещения импульсов других каналов, например, при многоканальной передаче с временным разделением каналов. Длительность 
импульсов определяет полосу пропускания каналов.
Часто АИМ сигнал используется как модулирующий сигнал для создания высокочастотных модулированных колебаний. Вначале формируют АИМ сигнал, затем полученный АИМ видеосигнал используют для модуляции непрерывного высокочастотного переносчика, имеющего частоту много большую, чем 
. После таких преобразований спектр сигнала 
переносится на частоту несущего высокочастотного колебания.