Фазовая модуляция - Phase modulation

Эта статья про аналоговую модуляцию. Цифровую версию см. Фазовая манипуляция.

Фазовая модуляция (ВЕЧЕРА) это модуляция шаблон для согласования сигналов связи для коробка передач. Он кодирует сигнал сообщения как вариации мгновенная фаза из несущая волна. Фазовая модуляция - одна из двух основных форм угловая модуляция, вместе с модуляция частоты.

Фаза несущего сигнала модулируется в соответствии с изменяющимся уровнем сигнала (амплитудой) сигнала сообщения. Пиковая амплитуда и частота несущего сигнала поддерживаются постоянными, но при изменении амплитуды сигнала сообщения соответственно изменяется и фаза несущей.

Фазовая модуляция широко используется для передачи радио волн и является неотъемлемой частью многих схем кодирования цифровой передачи, которые лежат в основе широкого спектра технологий, таких как Вай фай, GSM и спутниковое телевидение.

PM используется для сигнала и форма волны поколение в цифровые синтезаторы, такой как Yamaha DX7, реализовать FM синтез. Родственный тип звукового синтеза, называемый фазовое искажение используется в Синтезаторы Casio CZ.

Теория

Модулирующая волна (синий) модулирует несущую волну (красный), в результате получается сигнал PM (зеленый). g (t) = π / 2 * sin (2 * 2πt + π / 2 * sin (3 * 2πt))

PM меняет угол фазы из сложный конверт прямо пропорционально сигналу сообщения.

Если м (т) это сигнал сообщения, который должен быть передан, и несущая, на которую сигнал модулируется,

${displaystyle c(t)=A_{c}sin left(omega _{mathrm {c} }t+phi _{mathrm {c} }ight).}$,

тогда модулированный сигнал

${displaystyle y(t)=A_{c}sin left(omega _{mathrm {c} }t+m(t)+phi _{mathrm {c} }ight).}$

Это показывает, как ${displaystyle m(t)}$ модулирует фазу - чем больше m (t) в определенный момент времени, тем больше фазовый сдвиг модулированного сигнала в этой точке. Его также можно рассматривать как изменение частоты несущего сигнала, и, таким образом, фазовую модуляцию можно рассматривать как частный случай ЧМ, в котором модуляция несущей частоты задается временем производная фазовой модуляции.

Сигнал модуляции здесь может быть

${displaystyle m(t)=cos left(omega _{mathrm {c} }t+homega _{mathrm {m} }(t)ight) }$

Математика спектральный поведение показывает, что есть две области, представляющие особый интерес:

• Для малых амплитуда сигналов, PM похож на амплитудная модуляция (AM) и демонстрирует свое прискорбное удвоение основная полоса пропускная способность и низкая эффективность.
• Для одного большого синусоидальный сигнал, PM похож на FM, и его пропускная способность примерно

${displaystyle 2left(h+1ight)f_{mathrm {M} }}$,

куда ${displaystyle f_{mathrm {M} }=omega _{mathrm {m} }/2pi }$ и ${displaystyle h}$ - индекс модуляции, определенный ниже. Это также известно как Правило Карсона для PM.

Индекс модуляции

Как и в случае с другими индексы модуляции, эта величина указывает, насколько модулируемая переменная изменяется вокруг своего немодулированного уровня. Это относится к вариациям фазы несущего сигнала:

${displaystyle h,=Delta heta ,}$,

куда ${displaystyle Delta heta }$ - пиковое отклонение фазы. Сравните с индексом модуляции для модуляция частоты.

Смотрите также

• Угловая модуляция
• Автоматический контроль частоты
• Модуляция для списка других методов модуляции
• Сфера модуляции
• Полярная модуляция
• Электрооптический модулятор для фазовой модуляции эффекта Поккеля для применения боковых полос к монохроматической волне