Амплітудна модуляція

Ампліту́дна модуля́ція (АМ) — вид модуляції, при якій параметром сигналу-носія, що змінюється, є амплітуда його коливань.

Методи модуляції
Аналогова модуляція
AM · ЧМ (FM) · ФМ (PM) · QAM · SSB
Цифрова модуляція
АМн · ФМн · ЧМн · GMSK OFDM · COFDM · TCM
Імпульсна модуляція
АІМ · ДМ · ІКМ · ΣΔ · ШІМ · ЧІМ · ФІМ
Розширення спектра
DSSS · FHSS
Див. також: Демодуляція

Демонстрація накладення низьких частот на сигнал-носій (високочастотний). Амплітудна (AM) і частотна (FM) модуляції.

Застосування в радіотехніці

Перші досліди передачі мови і музики за допомогою радіохвиль методом амплітудної модуляції виконав у 1906 році американський інженер Р. Фессенден. У його дослідах опорний сигнал радіопередавача з частотою 50 кГц вироблявся електромашинним генератором (альтернатором), а для його модуляції між генератором і антеною включався вугільний мікрофон, що змінював загасання сигналу в колі.

З 1920 року замість електромашинних генераторів для генерації опорного сигналу почали використовувати генератори на електронних лампах. У другій половині 1930-х років, з освоєнням ультракоротких хвиль, амплітудна модуляція поступово почала витіснятися з радіомовлення та радіозв'язку з частотною модуляцією на цих хвилях.

З середини XX століття в службовому та аматорському радіозв'язку на всіх частотах почали застосовувати модуляцію з однією бічною смугою (SSB), яка має ряд важливих переваг перед АМ, головна з яких — звуження у 2 рази смуги частот радіосигналу. У зв'язку з цим пропонувалося перевести на SSB і масове радіомовлення, однак це вимагало б заміни всіх радіомовних приймачів на більш складні і дорогі, тому це не було здійснено.

Наприкінці XX століття почався перехід до цифрового радіомовлення з використанням сигналів з амплітудною маніпуляцією.

Визначення

Нехай

• $\scriptstyle S(t)$ — інформаційний сигнал, $\scriptstyle |S(t)|<1$,
• $\scriptstyle U_{c}(t)$ — опорний сигнал.

Тоді амплітудно-модульований сигнал $\scriptstyle U_{\text{am}}(t)$ може бути записаний таким чином:

$U_{\text{am}}(t)=U_{c}(t)[1+mS(t)].\qquad \qquad (1)$

Тут $\scriptstyle m$ — деяка константа, що називається коефіцієнтом модуляції. Формула (1) описує носійний сигнал $\scriptstyle U_{c}(t)$, промодульований за амплітудою сигналом $\scriptstyle S(t)$ з коефіцієнтом модуляції $\scriptstyle m$. Передбачається також, що виконані умови:

$|S(t)|<1,\quad 0<m\leqslant 1.\qquad \qquad (2)$

Виконання умов (2) необхідне для того, щоб вираз у квадратних дужках в (1) завжди був позитивним. Якщо цей вираз стає від'ємним — він може приймати від'ємні значення в деякий моменти часу — то має місце так звана перемодуляція. Прості демодулятори (типу квадратичного детектора) демодулюють такий сигнал із сильними спотвореннями.

Див. також

• Модуляція (фізика)
• Амплітудна маніпуляція
• Квадратурно-амплітудна модуляція (КАМ)
• 16-позиційна КАМ
• Фазова модуляція
• Частотна модуляція
• Модулометр

Джерела

• Amplitude Modulation [Архівовано 28 липня 2009 у Wayback Machine.] by Jakub Serych, Wolfram Demonstrations Project.
• Амплитудная модуляция. Балансная амплитудная модуляция с подавлением несущей (double side band DSB) [Архівовано 15 серпня 2012 у Wayback Machine.](рос.)
• Amplitude Modulation [Архівовано 11 серпня 2017 у Wayback Machine.], by S Sastry.
• Amplitude Modulation [Архівовано 30 грудня 2020 у Wayback Machine.], an introduction by Federation of American Scientists.