29. Модуляция импульсных носителей. Основные виды импульсной модуляции.

Для периодической последовательности импульсов (импульсного носителя) спектр является дискретным.

Временные диаграммы для основных видов импульсной модуляции приведены на рис. 3.8.

 

Амплитуды спектральных составляющих периодической последовательности определяются в соответствии с формулой: A_n=[(2E)/(πn)]sin[(nω₁τ_u )/2]   , где Е- амплитуда импульса; τ_u - длительность импульса; ω₁=2π/Т  - частота первой гармоники (частота следования импульсов), Т- период повторения.

Расстояние между спектральными составляющими равно частоте следования импульсов ω₁, . Отсюда следует, что изменение периода Т следования импульсов приводит к изменению плотности дискретных составляющих, а изменение скважности  N=T/τ_u при неизменном периоде (т. е. изменение τ_u) вызывает сужение или расширение огибающий с сохранением ее формы, оставляя неизменным расстояние между линиями дискретного спектра.

Периодической последовательности импульсов в чистом виде в природе не существует, т.к. любая последовательность имеет начало и конец. Степень приближения зависит от числа импульсов в последовательности. Поэтому для строгого описания импульсного носителя последний должен рассматриваться как одиночный импульс, представляющий собой пакет элементарных импульсов определенной формы. Такой сигнал имеет непрерывный спектр. Однако по мере накопления числа импульсов в последователь­ности ее спектр дробится и деформируется таким образом, что все более приближается к решетчатому. Составляющие на частотах дискретного спектра сужаются и быстро растут, остальные составляющие подавляются.

Кроме основных линий, содержащихся в спектре носителя, имеются дополнительные линии меньших размеров, расположенные на частотах kω₁ ±Ω , т. е. по обе стороны от основных на расстоянии ±Ω (рис. 3.9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При более сложной модулирующей функции, чем АИМ,  по обе стороны от каждой основной линии располагается полоса дополнительных составляющих, которая определяется полосой частот модулирующей функции.

При время-импульсной и частотно-импульсной модуляции, даже при элементарной модулирующей функции с одной гармоникой, вокруг каждой линии спектра носителя располагается бесконечно большое число дополнительных гармоник, которые, однако, быстро убывают.

Из этогослудет важный вывод: несмотря на то, что характер спектра при модуляции носителя изменяется, его ширина практически остается такой же, как и для отдельного импульса. Она определяется главным образом шириной этого импульса и может быть оценена : Δω ≈ 2π/τ_u. Эта величина берется за основу при определении полосы пропускания системы передачи информации с импульсным носителем.