Модуля́ція (англ. modulation) — процес зміни в часі за заданим законом показників (характеристик) якогось з регуляторних фізичних процесів. Прикладне значення має модуляція коливань — накладання низькочастотного інформаційного сигналу на високочастотний сигнал-носій для передавання даних на великі відстані.
Методи модуляції |
---|
(Аналогова модуляція) |
AM · ЧМ (FM) · ФМ (PM) · QAM · SSB |
(Цифрова модуляція) |
АМн · ФМн · ЧМн · GMSK OFDM · COFDM · TCM |
(Імпульсна модуляція) |
[en] · ДМ · ІКМ · ΣΔ · ШІМ · · |
Розширення спектра |
DSSS · FHSS |
Див. також: Демодуляція |
Ця стаття потребує додаткових для поліпшення її . (серпень 2020) |
Модуляція радіосигналу — процес зміни одного або кількох параметрів високочастотного модульованого коливання за законом низькочастотного інформаційного сигналу.
Загальний опис
Для передавання сигналів на великі відстані необхідно, щоби вони володіли великою енергією. Відомо, що енергія сигналу пропорційна четвертому степеню його частоти, тобто сигнали з більшою частотою мають більшу енергію. На ділі часто сигнали, що несуть у собі інформацію, наприклад, мовні сигнали, мають низьку частоту коливань і тому, щоби передати їх на велику відстань треба підвищувати частоту інформаційних сигналів. Домагаються цього шляхом «накладання» інформаційного сигналу на інший сигнал, який має високу частоту коливань.
Види модуляції
Розрізняють аналогову, цифрову та імпульсну модуляції.
Аналогова модуляція
- Амплітудна модуляція (АМ)
- Односмугова модуляція (SSB)
- Двосмугова модуляція (DSB)
- Квадратурно-амплітудна модуляція (QAM)
- Частотна модуляція (ЧМ)
- Фазова модуляція (ФМ)
- (СКМ)
- Сигма-дельта-модуляція (∑Δ)
Цифрова модуляція
- широтно-імпульсна модуляція (ШІМ)
- імпульсно-кодова модуляція (ІКМ)
- (ЧІМ)
- (ФІМ).
Розрізняють амплітудну модуляцію, за якої залежно від миттєвої величини інформаційного сигналу змінюється амплітуда вихідного сигналу, і частотну модуляцію, у разі якої частота вихідного сигналу дещо змінюється порівняно з частотою сигналу-носія, пропорційно миттєвій величині інформаційного сигналу.
Прилад, який використовується для модуляції називається модулятором. Для зворотного отримання низькочастотного сигналу використовують демодулятор. Пристрій, який одночасно виконує обидві операції, називається модемом (модулятор-демодулятор).
Основні характеристики
- Енергетична ефективність (потенційна завадостійкість) характеризує достовірність переданих даних при впливі на сигнал адитивного білого гауссівського шуму, за умови, що послідовність символів відновлена ідеальним демодулятором. Визначається мінімальним відношенням сигнал / шум (Eb / N0), яка необхідна для передавання даних крізь канал з імовірністю помилки, що не перевищує задану. Енергетична ефективність визначає найменшу потужність передавача, необхідну для прийнятної роботи. Характеристикою методу модуляції є крива енергетичної ефективності - залежність ймовірності помилки ідеального демодулятора від відношення сигнал / шум (Eb / N0).
- Спектральна ефективність — відношення швидкості передавання даних до використовуваної смуги пропускання радіоканалу.
- Стійкість до впливів передавального каналу визначає достовірність переданих даних під час впливу на сигнал специфічних спотворень: завмирання внаслідок багатопроменевого поширення, обмеження смуги, зосереджені по частоті або часу перешкоди, ефект Доплера й інше.
- Вимоги до лінійності підсилювачів. Для посилення сигналів з деякими видами модуляції можуть бути використані нелінійні підсилювачі класу C, що дозволяє істотно знизити енергоспоживання передавача, водночас рівень позасмугового випромінювання не перевищує допустимі межі. Цей чинник особливо важливий для систем рухомого зв'язку.
- Складність реалізації модемів визначається обчислювальним ресурсом, необхідним для впровадження алгоритму демодуляції, і вимогами до характеристик аналогової частини.
Див. також
- Детектування (демодуляція) — процес, зворотний до модуляції
- Модем
- Маніпуляція (фізика)
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Це незавершена стаття пов'язана з радіо. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Modulyaciya znachennya Modulya ciya angl modulation proces zmini v chasi za zadanim zakonom pokaznikiv harakteristik yakogos z regulyatornih fizichnih procesiv Prikladne znachennya maye modulyaciya kolivan nakladannya nizkochastotnogo informacijnogo signalu na visokochastotnij signal nosij dlya peredavannya danih na veliki vidstani Metodi modulyaciyiAnalogova modulyaciyaAM ChM FM FM PM QAM SSBCifrova modulyaciyaAMn FMn ChMn GMSK OFDM COFDM TCMImpulsna modulyaciya en DM IKM SD ShIM Rozshirennya spektraDSSS FHSSDiv takozh DemodulyaciyaCya stattya potrebuye dodatkovih posilan na dzherela dlya polipshennya yiyi perevirnosti Bud laska dopomozhit udoskonaliti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Zvernitsya na storinku obgovorennya za poyasnennyami ta dopomozhit vipraviti nedoliki Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno serpen 2020 Modulyaciya radiosignalu proces zmini odnogo abo kilkoh parametriv visokochastotnogo modulovanogo kolivannya za zakonom nizkochastotnogo informacijnogo signalu Zagalnij opisDlya peredavannya signaliv na veliki vidstani neobhidno shobi voni volodili velikoyu energiyeyu Vidomo sho energiya signalu proporcijna chetvertomu stepenyu jogo chastoti tobto signali z bilshoyu chastotoyu mayut bilshu energiyu Na dili chasto signali sho nesut u sobi informaciyu napriklad movni signali mayut nizku chastotu kolivan i tomu shobi peredati yih na veliku vidstan treba pidvishuvati chastotu informacijnih signaliv Domagayutsya cogo shlyahom nakladannya informacijnogo signalu na inshij signal yakij maye visoku chastotu kolivan Vidi modulyaciyiPokaz nakladannya nizkih chastot na signal nosij visokochastotnij Amplitudna AM i chastotna FM modulyaciyi Rozriznyayut analogovu cifrovu ta impulsnu modulyaciyi Analogova modulyaciya Amplitudna modulyaciya AM Odnosmugova modulyaciya SSB Dvosmugova modulyaciya DSB Kvadraturno amplitudna modulyaciya QAM Kutova modulyaciyaChastotna modulyaciya ChM Fazova modulyaciya FM SKM Sigma delta modulyaciya D Cifrova modulyaciya Fazova manipulyaciya Amplitudna manipulyaciya Chastotna manipulyaciya Kvadraturno amplitudna modulyaciyaImpulsna modulyaciya shirotno impulsna modulyaciya ShIM impulsno kodova modulyaciya IKM ChIM FIM Rozriznyayut amplitudnu modulyaciyu za yakoyi zalezhno vid mittyevoyi velichini informacijnogo signalu zminyuyetsya amplituda vihidnogo signalu i chastotnu modulyaciyu u razi yakoyi chastota vihidnogo signalu desho zminyuyetsya porivnyano z chastotoyu signalu nosiya proporcijno mittyevij velichini informacijnogo signalu Prilad yakij vikoristovuyetsya dlya modulyaciyi nazivayetsya modulyatorom Dlya zvorotnogo otrimannya nizkochastotnogo signalu vikoristovuyut demodulyator Pristrij yakij odnochasno vikonuye obidvi operaciyi nazivayetsya modemom modulyator demodulyator Osnovni harakteristikiEnergetichna efektivnist potencijna zavadostijkist harakterizuye dostovirnist peredanih danih pri vplivi na signal aditivnogo bilogo gaussivskogo shumu za umovi sho poslidovnist simvoliv vidnovlena idealnim demodulyatorom Viznachayetsya minimalnim vidnoshennyam signal shum Eb N0 yaka neobhidna dlya peredavannya danih kriz kanal z imovirnistyu pomilki sho ne perevishuye zadanu Energetichna efektivnist viznachaye najmenshu potuzhnist peredavacha neobhidnu dlya prijnyatnoyi roboti Harakteristikoyu metodu modulyaciyi ye kriva energetichnoyi efektivnosti zalezhnist jmovirnosti pomilki idealnogo demodulyatora vid vidnoshennya signal shum Eb N0 Spektralna efektivnist CDF displaystyle C over Delta F vidnoshennya shvidkosti peredavannya danih do vikoristovuvanoyi smugi propuskannya radiokanalu AMPS 0 83 NMT 0 46 GSM 1 35 Stijkist do vpliviv peredavalnogo kanalu viznachaye dostovirnist peredanih danih pid chas vplivu na signal specifichnih spotvoren zavmirannya vnaslidok bagatopromenevogo poshirennya obmezhennya smugi zoseredzheni po chastoti abo chasu pereshkodi efekt Doplera j inshe Vimogi do linijnosti pidsilyuvachiv Dlya posilennya signaliv z deyakimi vidami modulyaciyi mozhut buti vikoristani nelinijni pidsilyuvachi klasu C sho dozvolyaye istotno zniziti energospozhivannya peredavacha vodnochas riven pozasmugovogo viprominyuvannya ne perevishuye dopustimi mezhi Cej chinnik osoblivo vazhlivij dlya sistem ruhomogo zv yazku Skladnist realizaciyi modemiv viznachayetsya obchislyuvalnim resursom neobhidnim dlya vprovadzhennya algoritmu demodulyaciyi i vimogami do harakteristik analogovoyi chastini Div takozhDetektuvannya demodulyaciya proces zvorotnij do modulyaciyi Modem Manipulyaciya fizika LiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Ce nezavershena stattya pov yazana z radio Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi