線形変調の方式にはどのようなものがありますか?

線形変調には、1. 従来の両側波帯振幅変調「DSB-AM」、2. 両側波帯振幅変調「DSB」、3. 単側波帯変調「SSB」の 4 つの方式があります。 ; 4 、残留側波帯変調「VSB」。

# 変調方式 変調方式は伝送特性に応じて線形変調と非線形変調に分けられます。一般化線形変調とは、変調波内の変調パラメータが変調信号に応じて線形に変化する変調プロセスを指します。狭義の線形変調は、変調信号のスペクトルを搬送波周波数の両側に移動させて上側波帯と下側波帯を形成する変調プロセスを指します。

線形変調理論の概要

連続波変調CWM（正弦波）：正弦波を搬送波とする変調方式です。

線形変調: Z out = ∑ ki Zin ( f -f oi )

非線形変調: 上記の線形関係はありません。

アナログ線形変調

1. 従来の両側波帯振幅変調 (DSB-AM)

2. 両側波帯振幅変調 (DSB) の変調

3. 単側波帯変調 (SSB)

4. 残留側波帯変調 (VSB)

従来の両側波帯振幅変調 (DSB-AM)

S AM (t ) = [ A0 f (t )] cos(ωc t θc )

A ここで、 0 は外部 DC、f (t ) は変調信号です; ωc は搬送波信号の角周波数 ; θc は搬送波信号の開始位相です。これはシンプルで直観的な変調方法であり、元の変調信号は包絡線検波を使用して簡単に復元できます。 [

歪みのない検出の前提条件: A0 f (t )] ≥ 0; そうしないと、過振幅変調が発生します。

①変調信号は単一周波数余弦であるため、 f (t ) = Am cos(Ω mt θ m ) S AM (t ) = [ A0 Am cos(Ω mt θ m )] cos(ωc t θ c ) = A0 [1 β AM cos(Ω mt θ m )] cos(ωc t θ c )β ここで、 AM Am = ; は振幅変調指数であり、その値は ≤ 1 である必要があります。 A0

②変調信号が確定信号の場合の変調信号スペクトル S AM (t ) = [ A0 f (t )] cos(ωc t θ c ) 1 = [ A0 f (t )] [ e j (ωct θ c ) e ? j (ωct θ c ) ] 2f(t) のスペクトルを F(ω) とすると、フーリエ変換により F [ A0 ] = 2πA0δ (ω )F [ f (t )e ± jωct ] = F (ω m ωc ) が得られます1 S AM (ω ) = [2πA0δ (ω ? ωc ) F (ω ? ωc )]e jθ c 2 1 [2πA0δ (ω ωc ) F (ω ωc )] e ? jθ c 2 簡単のため、θ=0 とすると、 1 S AM (ω ) = πA0δ (ω ? ωc ) F (ω ? ωc ) 2 1 πA0δ (ω ωc ) F (ω ωc ) 2畳み込み表現の場合、θ= とします。 0 の場合、 S AM (t ) = [ A0 f (t )] cos(ωc t ) = m(t ) ? c(t ) 1 S AM (ω ) = [m(ω ) ? c(ω )] 2π

ここで: m(t ) = A0 f (t ), c(t ) = cos ωc t M (ω ) = F [m(t )] = 2πA0δ ( ω ) F (ω ) C ( ω ) = F [cos ωc t ] = π [δ (ω ? ωc ) δ (ω ωc )]この結果は上記の結果とまったく同じです。

③電力分布(平均電力) 2 S AM = S AM (t ) = [ A0 f (t )]2 cos 2 ωc t f (t ) = 0 なので cos 2ωc t = 0 S AM A02 f 2 (t ) = = Sc S f 2 2 Sc=搬送波電力 Sf=側波帯電力 平均電力の結果には搬送波電力と側波帯電力が含まれますが、定義から変調信号に関係するのは側波帯電力のみであることがわかります。したがって、変調効率は次のように定義できます。 η AM = Sf S AM = f 2 (t ) A02 f 2 (t ) 2 変調信号が単一周波数コサインの場合、 f (t ) 2 = Am / 2時間 η AM 2 2 Am β AM = = 2 2 2 2 A0 Am 2 β AM 臨界点 βAM=1 のとき、最大変調効率は etaAM=1/3 となります。振幅 A0 の方形波、etaAM= 0.5

結論: キャリア成分 C は情報を伝えませんが、大量の電力を占有します。電力のこの部分は無駄になります。キャリア成分を抑制できれば、 、電力のこの部分が節約できるため、別の進化が起こります 1 つの変調方式: 抑制された搬送波両側波帯変調。

④ 変調信号がランダム信号の場合、変調信号のパワースペクトル密度は既知であり、信号の自己相関関数によりパワースペクトル密度を求めることで、変調効率や特性を調べることができます。エルゴード定常ランダム過程/一般化定常ランダム過程の場合、パワー スペクトル密度と自己相関関数の関係は、一対のフーリエ変換になります。信号波形の自己相関特性→自己相関関数、パワースペクトル密度→平均パワー→変調効率。

抑圧搬送波両側波帯変調 (DSB-SC)

キャリアを抑制したい場合、追加の DC 成分 A0 がない限り、抑制されたキャリアの両側波帯振幅変調を得ることができます。その時間表現は S DSB (t) = f (t) cos です。 f (t) が次の場合の ωc t 信号が既知の場合、変調信号のスペクトルは 1 S DSB (ω) = [ F (ω ? ωc ) F (ω ωc )] 2 従来の両側波帯振幅変調の比較搬送波を抑制した従来の両側波帯振幅変調 A0 = 0 の場合、これは搬送波を抑制する従来の両側波帯振幅変調です。A0 ≠ 0 の場合、従来の両側波帯振幅変調です。変調器の詳細については平衡変調器とリング変調器を参照 このタイプの復調器はコヒーレント復調方式のみが使用でき、例えば復調端に強い搬送波を挿入した後、包絡線検波方式を使用できます。たとえば、複数の信号を送受信する場合、信号の送信側で強力なキャリアを挿入できます。平衡型変調器は上図からわかります。非線形ユニットの入力は次のとおりです: x1 = f (t) cos ωc t. 非線形ユニットの出力は次のとおりです: x2 = ? f (t) cos ωc t y1 = a1 [ f (t) cos ωc t ] a2 [ f (t ) cos ωc t ]2 y2 = a1 [? f (t ) cos ωc t ] a2 [? f (t ) cos ωc t ]2 したがって、バンドの後フィルタリングを通過すると、次の式の 2 番目の式がフィルタリングされます。項は y = y1 ? y2 = 2a1 f (t ) 4a2 f (t ) cos ωc t になります。リング変調器がキャリアを抑制したい場合、直流成分 A0 が付加されていないため、搬送波を抑圧した両側波帯振幅変調が得られ、その時間表現は f (t ) が既知信号の場合、変調信号のスペクトルは S (t ) = C ( t ) f (t ) 4 ∞ (?1) n ?1 = ∑ cos[2πf c t (2n ? 1)] f (t ) π n =1 2n ? 1 動作原理: D1D2 /D3D がそれぞれオンになります。

単側波帯変調 (SSB)

単側波帯変調は、両側波帯変調信号の一方の側波帯のみを送信します。これは、周波数帯域を節約する最良の方法です。

1. 直感的な方法: フィルタリング法によって形成される H SSB (ω ) の特性は、次のとおりです。 ?1 H SSB (ω ) = H USB (ω ) = ? ?0 ?1 = H LSB (ω ) = ? ? 0ω > ωc ω ≤ ωc ω

2. シングル 側波帯変調位相シフト方式は、信号の広帯域位相を -π/2 シフトする必要があるヒルベルト変換/直交ペア/ヒルベルト フィルター/広帯域位相シフト ネットワークを形成し、位相シフトπ/2 は安定していて正確である必要があります; ? すべての周波数成分は位相シフトされている必要があります -π/2

3. 単側波帯変調ウィーバー法はウィーバー法を形成します。信号の広帯域位相シフトを必要とせず、キャリアを -π/2 位相シフトするだけで済みます。信号の周波数範囲は最初のキャリア周波数であり、実際のキャリア周波数は 1 2ωL ? ωHωa = (ω L ω H )ω c = ω a ωb 1 フィルタのカットオフ周波数は (ω H ? ω L ) 2

Vestival 側波帯変調 (VSB)

Vestival 側波帯変調は単側波帯変調と抑圧搬送波両側波帯変調の間の方式。一方の側波帯の送信に加えて、もう一方の側波帯の一部、つまり遷移帯域も保持されます。実装が簡単になります。残留側波帯変調には位相シフト法も使用できますが、実際にはフィルタリング法が使用されることがほとんどです。フィルタリング方式は残留上側波帯方式に分けられ、そのスペクトル特性は中図に示されています。残留部分の下側波帯とそのスペクトル特性を求める方法。残留側波帯フィルタの伝達関数は、搬送波周波数付近で相補対称特性を持つ必要があり、コヒーレントな復調結果が歪まないようにするために、 H VSB (ω ? ωc ) H VSB (ω ωc ) = 一定となります。残留側波帯フィルタ: はい 急峻な→単側波帯、または緩やかな→両側波帯のいずれか適切な方。フィルター減衰ロールオフ特性: リニアロールオフとコサインロールオフ (TV 信号)。 [1]

線形変調は、広義の線形変調と狭義の線形変調の 2 種類に分類できます。狭義の線形変調は、スペクトル内の各成分の周波数のみを変更しますが、各成分の振幅の相対比率は変更しないため、上側波帯のスペクトル構造は変調信号のスペクトルと同じになります。 、下側波帯のスペクトル構造は、変調信号のスペクトルの鏡像です。狭義の線形変調には、振幅変調（AM）、搬送波を抑圧する両側波帯変調（DSB-SC）、単側波帯変調（SSB）、残留側波帯変調（VSB）が含まれます。

以上が線形変調の方式にはどのようなものがありますか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。