Амплитудная модуляция (АМ) – это воздействие на амплитуду несущих колебаний. Приняв начальную фазу равной нулю, несущее колебание запишем в виде:
u(t) = Um cosoω0t. (1)
При наличии сигнала сообщения uс(t), воздействующего на амплитуду несущих колебаний, представим последнюю в виде:
Um = U0 + ΔU = U0 + kuc(t), (2)
где U0 = const; а DU = ku – приращение амплитуды, пропорциональное напряжению сигнала сообщения (k – постоянный коэффициент).
Обычно сигнал сообщения uс(t) является сложной функцией времени. Рассмотрим простейший случай, когда сигнал является гармоническим:
u (t) = UmccosΩt. (3)
Начальная фаза сигнала сообщения в звуковом радиовещании принимается равной нулю.
На основе (1) и (2) амплитуда АМ может быть представлена в виде:
Um = U0(1 + mcosΩt), (4)
где коэффициент модуляции.
При осуществлении АМ коэффициент модуляции не должен превышать единицу (m ≤ 1).
Коэффициент модуляции можно выразить так:
где Ummax и Ummin – наибольшее и наименьшее значения амплитудно-модулированных колебаний.
Коэффициент модуляции часто называют глубиной модуляции.
Подставив (4) в (1), получим аналитическое выражение для АМ колебания:
uАМ(t) = U0(1 + mcosΩt)cosω)0t. (5)
В модулированном колебании амплитуда меняется во времени по закону изменения сигнала сообщения. Для определения спектрального состава АМ радиосигнала представим (5) в виде:
В соответствии с (6) спектр простейшего АМ колебания представляет собой сумму гармонических составляющих с частотами ω0, ω0 – Ω, w0 + Ω и амплитудами U и .
При импульсной модуляции радиосигнал имеет вид последовательности цугов колебаний радиочастоты, которые носят название радиоимпульсов.
Четыре вида импульсной модуляции:
1) амплитудно-импульсную;
2) широтно-импульсную;
3) частотно-импульсную;
4) фазоимпульсную.