Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Фазовая модуляция ( PM ) - это шаблон модуляции для преобразования сигналов связи для передачи . Он кодирует сигнал сообщения в качестве вариаций мгновенной фазы о наличии несущей волны . Фазовая модуляция является одной из двух основных форм угловой модуляции вместе с частотной модуляцией .

При фазовой модуляции мгновенная амплитуда сигнала основной полосы частот изменяет фазу несущего сигнала, сохраняя его амплитуду и частоту постоянными.

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

Фазовая модуляция широко используется для передачи радио волн и является составной частью многих цифровых схем передачи кодирования , которые лежат в основе широкого спектра технологий , такие как Wi-Fi , GSM и спутниковое телевидение .


PM используется для генерации сигналов и форм волны в цифровых синтезаторах , таких как Yamaha DX7 , для реализации FM-синтеза . Родственный тип синтеза звука, называемый фазовым искажением , используется в синтезаторах Casio CZ .

Теория [ править ]

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))

ПМ изменяет фазовый угол в комплексной огибающей в прямой зависимости от сигнала сообщения.

Если m (t) - это сигнал сообщения, который должен быть передан, а несущая, на которую этот сигнал модулируется, равна

,

тогда модулированный сигнал

Это показывает, как модулируется фаза - чем больше m (t) в определенный момент времени, тем больше фазовый сдвиг модулированного сигнала в этот момент. Это также можно рассматривать как изменение частоты несущего сигнала, и, таким образом, фазовую модуляцию можно рассматривать как частный случай FM, в котором модуляция несущей частоты задается производной по времени фазовой модуляции.

Сигнал модуляции здесь может быть

Математика спектрального поведения показывает, что есть две области, представляющие особый интерес:

  • Для сигналов малой амплитуды ФМ аналогична амплитудной модуляции (АМ) и демонстрирует досадное удвоение полосы частот модулирующих сигналов и низкую эффективность.
  • Для одного большого синусоидального сигнала PM аналогичен FM, а его полоса пропускания приблизительно равна
,
где и - индекс модуляции, определенный ниже. Это также известно как правило Карсона для PM.

Индекс модуляции [ править ]

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

,

где - пиковое отклонение фазы. Сравните с индексом модуляции для частотной модуляции .

См. Также [ править ]

  • Угловая модуляция
  • Автоматическая регулировка 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