1.4.1. Амплитудная манипуляция
Амплитудная манипуляция (АМн; англ. amplitude shift keying – ASK).
Амплитудно-манипулированные сигналы простейшего типа представляют собой последовательности радиоимпульсов, разделенные паузами. Такие сигналы используются в радиотелеграфии и в системах передачи дискретных данных. Форма огибающей радиоимпульсов в общем случае может быть произвольной, паузы могут отличаться по длительности от радиоимпульсов.
На рис. 17 приведен пример амплитудно-манипулированного сигнала:
u(t) = Uнcos 2 fot= Uнcos ot,
с прямоугольной П-формой огибающей. Соответственно, в частотной области спектр АМн – сигнала образуется сверткой спектра огибающей функции (в данном случае – спектра прямоугольного импульса) со спектром косинусного колебания (дельта-функции на частоте fo). Модуль спектральной плотности сигнала приведен на рис. 18.
Рис. 17. АМн-сигнал
Рис. 18. Модуль спектра АМн-сигнала
Спектр прямоугольного импульса довольно слабо затухает и простирается неограниченно далеко, а поэтому его использование в качестве огибающей АМн-сигнала не рекомендуется, хотя и является наиболее простым по техническому исполнению. На рис. 19. приведен пример формы классического АМн сигнала при передаче нескольких символов, каждому из которых соответствует индивидуальная амплитуда несущей частоты при постоянной длительности интервалов посылки. Модуль спектра сигнала приведен на рис. 20 и тоже имеет достаточно большую ширину значимой части спектра вокруг несущей частоты.
Рис. 19. АМП сигнал
Рис. 20. Спектр АМП сигнала
Естественно, что при передаче данных частотный диапазон канала передачи данных ограничивается значимой частью спектра, ширина которого устанавливается по допустимой степени искажения приемных сигналов. Степень искажения сигналов существенно зависит от длительности посылок. Пример искажения вышеприведенного сигнала при ограничении спектра интервалом 40 – 60 кГц приведен на рис. 21.
Рис. 21. Искажение АМП сигнала
Телеграфные сигналы – азбуку Морзе, передают при помощи амплитудной манипуляции. Амплитуда высокочастотного сигнала на антенне принимает только два значения: включено и выключено. Соответственно, включение или выключение происходит телеграфным ключом.
1.4.2. Угловая манипуляция
Угловая манипуляция, как правило, использует частотные методы модулирования, в которых каждому возможному значению передаваемого символа сопоставляется индивидуальное значение частоты гармонической несущей. При этом в точках сопряжения интервалов посылок могут происходить скачки напряжения, с соответствующим усложнением спектра модулированного сигнала. Самый простой способ – синусоидальное начало несущей на каждом интервале с кратным количеством периодов несущей в посылке. При более сложных способах, независимых от точного сопряжения несущих частот с интервалами посылок, осуществляется управление скоростью изменения фазы несущих на границах посылок.