1.2. МОДУЛЯЦИЯ КАК УПРАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ СИГНАЛОВ

Для передачи информации требуется, чтобы сигналы имели два вида параметров: параметры селекции (отбора) и информационные параметры. Параметры селекции позволяют выделить полезный сигнал из совокупности сигналов и помех. Информационные параметры служат для переноса информации — в изменении этих параметров отражаются сообщения. Управление информационным параметром переносчика в соответствии с законом изменения передаваемого сигнала (сообщения) в радиотехнике называют модуляцией.

Обозначим сигнал-переносчик через передаваемый сигнал (сообщение) через При модуляции выполняется преобразование двух сигналов в один модулированный сигнал Это преобразование обозначим оператором

Для выделения переданного сигнала из необходимо выполнить демодуляцию преобразование, обратное модуляции, что часто обозначают так: Тогда

В зависимости от функциональной формы и числа параметров переносчика может быть большое число различных методов модуляции. Например, если в роли переносчика (несущей) выступает гармоническое колебание то может быть, как известно из курса радиотехнических цепей, три метода модуляции: амплитудная, частотная и фазовая. Применяют и комбинированную модуляцию, когда в соответствии с изменением передаваемого сигнала одновременно изменяются два независимых параметра переносчика. Примером служит однополосная модуляция, в результате которой получают амплитудно-частотно-модулированное колебание — однополосный сигнал. Во всех случаях один из параметров сигнала не должен изменяться, чтобы играть роль параметра селекции. Иначе, как уже отмечалось, модулированный сигнал невозможно будет выделить из множества других сигналов и помех. Важно отметить также и то, что один и тот же сигнал может переносить информацию об изменении полезных сигналов, если он имеет независимых информационных параметров.

Если под воздействием передаваемого сигнала информационный параметр переносчика изменяется непрерывно, все возможные виды модуляции являются непрерывными. К ним относят, например, амплитудную, фазовую и частотную модуляцию гармонического колебания. Если в роли переносчика используют периодическую последовательность импульсов, то модуляцию называют импульсной. Например, к импульсным видам модуляции относят

амплитудно-импульсную, частотно-импульсную и широтно-импульсную модуляции. Если при модуляции информационный параметр принимает счетное число значений, такую модуляцию называют дискретной. К дискретным видам модуляции относятся амплитудная, частотная и фазовая манипуляции [3]. Если эти счетные значения пронумеровываю! и в виде цифр передают по линии связи, то говорят о цифровой модуляции. Примерами таких видов модуляции служат импульсно-кодовая модуляция, дельта-модуляция [1-3].

Основной задачей управления информационными параметрами сигналов является разработка методов и математических моделей, которые позволяют выполнить анализ и синтез операторов модуляции и демодуляции, желательно совместно с анализом сигналов и синтезом сигналов

Эти операторы реализуют с помощью функциональных преобразователей, которые называют соответственно модуляторами и демодуляторами. С инженерной точки зрения задачи анализа и синтеза таких операторов сводятся, по существу, к задачам анализа и синтеза модуляторов и демодуляторов, а также и генераторов сигналов-переносчиков. Так как модуляция и демодуляция образуют связанную пару операторов, целесообразно анализировать и синтезировать модемы (устройства модуляции и демодуляции) совместно с генераторами сигналов.

Контрольные вопросы

(см. скан)