Amplitudna modulacija

Oblici signala kod AM-a

Poređenje amplitudne i frekvencijske modulacije

Amplitudna modulacija ili kraće AM je postupak modulacije kod kojega se amplituda signala nosioca mijenja oko srednje vrijednosti, pri čemu je promjena proporcionalno sa modulirajućim signalom. Takav modulirani signal se prenosi putem nekog medija do prijamnika.

AM je prvi postupak koji se koristio u komercijalnom radiju.

Prikaz AM signala

AM signal u vremenskoj domeni

AM signal u vremenskoj domeni je oblika:

[math]\displaystyle{ u_{AM}(t) = (U_0 + k_a\cdot u_m(t))\cos \omega_0t }[/math]

gdje su:

• [math]\displaystyle{ U_0 }[/math] - amplituda signala nosioca

• [math]\displaystyle{ \omega_0 }[/math] - kutna frekvencija nosioca

• [math]\displaystyle{ k_a }[/math] - konstanta AM-a

• [math]\displaystyle{ u_m(t) }[/math] - modulirajući signal

Ovakav tip amplitudne modulacije se naziva još i DSB-TC.

AM signal u frekvencijskoj domeni

AM signal u frekvencijskoj domeni se dobije pomoću Fourierove transformacije:

[math]\displaystyle{ U_{AM}(j\omega) = \mathcal{F}[u_{AM}(t)] = U_0 \delta(\omega_0) + \frac{1}{2}k_a U_m(j(\omega - \omega_0)) + \frac{1}{2}k_a U_m(j(\omega + \omega_0)) }[/math]

Uočava se harmonik na frekvenciji nosioca [math]\displaystyle{ \omega_0 }[/math], te dva bočna pojasa na područjima [math]\displaystyle{ \omega - \omega_0 }[/math] i [math]\displaystyle{ \omega + \omega_0 }[/math]. Zbog toga se ovaj tip zove DSB-TC - dvostrani bočni pojas s nosiocem (eng. Double Side Band-Transmiter Carrier).

Tipovi modulacije

DSB-TC

DSB-TC (eng. Double Side Band-Transmited Carrier) tip je amplitudne modulacije kod kojeg se prenose oba bočna pojasa modulirajućeg signala i signal nosilac. Po faktoru iskorištenja, ovaj tip prestavlja najlošiji slučaj, jer je moguće ostvariti faktor iskorištenja u najboljem slučaju 1/6. Za prijenos DSB-a je potreban kanal širine dvostruko veći od najveće frekvencije modulirajućeg signala.

DSB-SC

DSB-SC (eng. Double Side Band-Suppressed Carrier) tip je amplitudne modulacije kod kojeg se prenose oba bočna pojasa modulirajućeg signala bez signala nosioca. Po faktoru iskorištenja je bolji od DSB-TC-a jer se ne prenosi signal nosilac. DSC-SC signal je oblika:

[math]\displaystyle{ u_{DSB-SC-AM} = k_a\cdot u_m(t)\cdot\cos {\omega_0t} }[/math]

Ovakav tip modulacije se naziva i produktna modulacija, jer se signal nosilac direktno množi s modulirajućim signalom.

SSB

SSB (eng. Single Side Band-Transmiter Carrier) tip je amplitudne modulacije kod kojeg se prenose samo jedan bočni pojas signala. Osim po faktoru iskorištenja, ovaj tip modulacije je bolji i po frekvencijskom opsegu, jer za njegov prijenos treba kanal čija je širina jednaka maksimalnoj frekvenciji modulirajućeg signala.

Demodulacija AM-a

Najjednostavniji sklop za demodulaciju AM-a je detektor ovojnice (envelope) koji radi slično kao poluvalni ispravljač, ali je vremenska konstanta filtracije podešena tako da se potiskuje samo noseća frekvencija, dok se modulirajuća frekvencija propušta.