Co je frekvenční modulace

Nejprve se může zdát, že termín "frekvenční modulace" používá pouze ti lidé, jejichž práce souvisí s opravou nebo údržbou elektronického vysílacího zařízení. Ve skutečnosti je to běžná mylná představa. Frekvenční modulace je většinou známá, jednoduše proto, že se používá název anglického jazyka, mnozí ani nevědí, že v každodenním životě je často zmíněn. Nyní jsou jména rozhlasových stanic na všech rtech. Jedná se o jiný "rádio FM". Přemýšleli jste někdy o tom, co znamená "předvolba FM"? Jedná se o frekvenční modulaci, pouze v zkrácené zkratce - Frekvenční modulace, tj. FM.

Modulovat všechny analogový signál, obsahující užitečné informace, aplikuje několik odrůd svého vzniku. Nejrozšířenější typy modulace: frekvence a amplituda. Zvažme každou z nich podrobněji.

Termín "analog" znamená kontinuální v čase, na rozdíl od diskrétního digitálního, prokládaného impulsu. Připomeňme základy fyziky a sinusového střídavého proudu. Kartézské souřadnice v rovině: vodorovné a svislé čáry. Čas je vynesen horizontálně a vertikální zobrazuje intenzitu (aktuální hodnota). Sinusoid je spojitá vlna, jako kdyby byla navlečena na osu času. Aby bylo možné přenášet informace pomocí sinusové vlny, je nutné provést určité kódování, tj. Konverzi vlny obvyklým způsobem.

Představte si, že si vezmeme sinusoid ze dvou stran (dva libovolné body od sebe) a komprimujeme ho jako akordeon. V důsledku toho se vlny stanou ostřejšími, oblast každého z nich se bude snižovat, ale jejich počet za každou jednotku času se zvětší. Ve skutečnosti bude sinusová vlna kondenzována. To znamená, že frekvence byla změněna. Takovýto sinusoid však není užitečný signál: pokud ho přivedete k rádiovému přijímači, můžete slyšet pouze stejnoměrné pozadí (písknutí, hluk).

Aby tato nosná frekvence obsahovala užitečnou součást, je třeba provést kódování nebo modulaci, která je stejná. Představte si teď, že jsme na jednom místě silněji stlačili vlny než někde jinde a někde obecně natahovali sinusoid, to znamená, že tvořili určitý pořádek. V důsledku toho se pozadí změnilo, mění se tonalita (při přehrávání reproduktorem). Pokud změníte svůj tón často, můžete poslat užitečné informace (zvuk). Toto je frekvenční modulace. Samozřejmě, že nikdo nepřitahuje ruce sinusoidu - to je úkol speciálních konvertorů.

Podobný princip využívá amplitudovou modulaci signálu (AM, Amplitude Modulation), s jediným rozdílem, že změna není v kmitočtu vln, ale v jejich výšce. Mentálně si představte sinusoid: chytili jsme se za ruce několika vln, které se nacházely nad a pod horizontální osou času. Nyní je roztahujeme nebo komprimujeme vzhledem k jejich ose. Výsledkem je změna výšky. Další skupina vln se mění podobně, ale s menší (nebo větší) intenzitou. Pokud vysíláte takový "zmačkaný" sinusoid do reproduktoru, můžete slyšet změnu v tónu: kde jsou vlny vyšší, je větší intenzita signálu a kde je nižší - je méně. Dále je vše jednoduché: požadovaným způsobem komprimujeme (roztahujeme) vlny kódování informací. Stejně jako v případě frekvenční modulace se tu také nic netýká ručně - je to práce odpovídajících nástrojů.

Metoda využívající amplitudovou modulaci signálu je silně omezena šířkou spektra, proto pro stereofonní přenos je málo užitečné. Nicméně kvůli odlišným vlnové délky a vysílaný výkon v pásmech FM a AM, první vyžaduje časté umístění opakovačů. Naproti tomu pro AM, rádio má velkou krytou vzdálenost a jasně rozlišitelný užitečný prvek, a to i za přítomnosti šumu.