Modulimi në amplitudë

Hyrje

Modulimi në amplitudë (AM) është një teknikë e përdorur në komunikime elektronike, më së shpeshti për të transmetuar informacione nëpërmjet radio-valëve. AM punon në varësi nga fuqia e sinjalit të transmetuar në lidhje me informacionin që është dërguar. Për shembull, ndryshimet në fuqinë e sinjalit mund të përdoren për t’i saktësuar tingujt që do të riprodhohen në një altoparlant, ose intensitetin e shkëlqimit të pikselave të televizorit.

Modulimi në amplitudë

Modulimi në amplitudë (AM) ndodh kur amplituda e një vale bartëse është moduluar, për ta korresponduar me një burim sinjali. Në AM është një ekuacion që duket si ky: Fsignal(t) = A(t)sin(ωt)

Karakteristikat

Karakteristikat kryesore të modulimeve në amplitudë janë indeksi i modulimit dhe anët e brezit

Indeksi i modulimit

AM_Fig1

Modulimi në amplitudë kërkon një bartës konstant të frekuencave të larta dhe një sinjal të moduluar të frekuencave të ulëta. Një bartës i valës sinusoidale është i formës:

$e_{c}=E_{c}sin(w_{c}t)$

Një sinjal i moduluar i valës sinusoidale është i formës

$e_{m}=E_{m}sin(w_{c}t)$

Vërehet se amplituda e transportuesit të frekuencave të larta merr formën e sinjalit të modular të frekuencave të ulëta, duke formuar atë që quhet mbështjellës i moduluar.

AM_Fig2

Indeksi i modulimit është i definuar si raport i amplitudës së sinjalit të moduluar dhe amplitudës së bartësit:

$m_{a}._{m}={\frac {E_{m}}{E_{c}}}$ , $0<m_{a}._{m}<1$

Sinjali i përgjithshëm mund të përshkruhet me:

$e_{a}._{m}=(1+m_{a}._{m}sin(w_{m}t))sin(w_{c}t)$

Kjo shprehje mund të shkruhet thjesht, si:

$e=(1+msinw_{m}t)sinw_{c}t$

Në qoftë se indeksi i modulimit është zero (mam = 0) sinjali është thjesht një bartës me amplitudë konstante.

Në qoftë se indeksi i modulimit është 1 (mam = 1), vala rezultante ka maksimum ose 100% modulim amplitudor.

Anët e brezit

Duke e zgjeruar ekuacionin e normalizuar $e=(1+msinw_{m}t)sinw_{c}t$ fitojmë:

$e=sinw_{c}t+{\frac {m}{2}}cos(w_{c}-w_{m})t-{\frac {m}{2}}cos(w_{c}+w_{m})t$

ku:

$sinw_{c}t$ tregon bartësin,

${\frac {m}{2}}cos(w_{c}-w_{m})t$ tregon brezin e ulët,

${\frac {m}{2}}cos(w_{c}+w_{m})t$ tregon brezin e epërm

Modulatori AM

Ekuacioni standard i modulimeve në amplitudë është:

$e=(1+msinw_{m}t)sinw_{c}t$

Nga kjo vërejmë se AM përfshin një proces të shumëzimit. Ka disa mënyra për ta kryer këtë funksion në formë elektronike. Metoda më e thjeshtë është duke e përdorur një switch.

Switch modulatorët

Switch modulatorët mund të ndahen në dy kategori: bipolar dhe unipolar.

Switch modulatori bipolar

AM_Fig3

Switch modulatori bipolar është më i lehti për t’u vizualizuar. Vërehet se një valë AM përbëhet nga një sinjal i vazhduar i frekuencës së ulët, polarizimi i të cilit është ndryshuar në llogari të bartësit.

Matematikisht, spektri i sinjalit të valës katrore (i dhënë me Transformimin Furie) është i formës:

F{f(t)}=$\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {4}{n\pi }}sin({\frac {n\pi }{2}})cos({\frac {n2\pi t}{T}})$

AM_Fig4

Kjo duket e komplikuar, por, në qoftë se ndryshimi i funksionit të valës katrore ka 50% të ciklit të funksionit, kjo thjeshtohet në:

F{f(t)}=${\frac {4}{n}}\sum _{n=1,3,5...}^{\infty }{\frac {1}{\pi }}cos({\frac {n2\pi t}{T}})$

Switch modulatori unipolar

AM_Fig5

Një sinjal AM mund të krijohet duke shumëzuar një sinjal dc të moduluar me 0 dhe 1.

Spektri i këtij sinjali është i përcaktuar nga:

F{f(t)}=${\frac {1}{2}}+\sum _{n=1}^{\infty }{\frac {2}{n\pi }}sin({\frac {n\pi }{2}})cos({\frac {n2\pi t}{T}})$

Fizikisht kjo është bërë duke e kthyer sinjalin e moduluar në “on” dhe “off” në llogari të bartësit.

Një bartës me amplitudë të lartë mund të përdoret për ta kthyer një diodë në gjendjen “on” dhe “off”.

Demodulimi AM

Detektimi AM

Janë dy lloje themelore të detektimit AM, koherent dhe jo-koherent. Nga këto dy, jo-koherenti është metodë më e thjeshtë.

Detektimi jo-koherent nuk mbështetet në rigjenerimin sinjalit të bartësit. Informacioni ose modulimi i mbështjellësit mund të hiqet ose të detektohet nga një diode, pasuar nga një filtër audio.

Detektimi koherent mbështetet në rigjenerimin e bartësit dhe përzierjen e tij me sinjal AM. Kjo krijon shumën dhe ndryshimin e frekuencave. Ndryshimi i frekuencave korrespondon me sinjalin e moduluar origjinal.

Detektori i mbështjellësit

Kur bëhet shqyrtimi i amplitudës së sinjalit të dhënë në çdo kohë, ne mund të largojmë sinjalin e bartësit nga sinjali i moduluar, dhe ta shqyrtojmë sinjalin origjinal. Për fat të mirë, ne kemi një mjet në veglat tona që mund ta përdorim për të shqyrtuar amplitudën e një sinjali: Detektorin e Mbështjellësit.

Një detektor i mbështjellësit është thjesht një drejtues i gjysmë-valës i pasuar nga një filtër ulët-lëshues.

Detektori Sinkron

Në një detektor sinkron ose koherent, në hyrje sinjali AM është i përzier me frekuencën origjinale të bartësit. Kjo duket si një përzierje, që është absolutisht e vërtetë. Një detektor është sinkron atëherë kur dallimi ndërmjet dy frekuencave hyrëse është 0Hz. Me fjalë të tjera, të dy frekuencat e dhëna janë të njëjta.

Shprehja matematikore është:

$e_{a}._{m}=sinw_{c}t+{\frac {m}{2}}sin(w_{c}-w_{m})t-{\frac {m}{2}}sin(w_{c}+w_{m})t$

Komponenti i frekuencës së lartë mund të hiqet me filtrim duke e lënë vetëm sinjal origjinal të moduluar.

Shiko Gjithashtu

Modulimi Këndor

Filtrat (Përpunimi i Sinjaleve)

Sistemet Lineare

Sinjalet

Referime

1.*Leon W. Couch. “Digital and Analog Communication Systems 7th-ed”. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!) 2.*Hwei Hsu. “Analog and Digital Communications”. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!) 3. Enver Hamiti “Bazat e Telekomunikacionit” -Ligjërata të autorizuara