4 Интерпретация

Интерпретация представляет собой заключительную стадию собственно информационного исследования. Далее следует уже практическое использование полученной информации - подготовка конкретных материалов, их распространение, организация конкретных действий.

80. Балансовая и однополосная модуляция.

При даухполосной модуляции спектры двух боковых полос АМ-сигнала являются зеркальным отражением друг друга, то есть они несут одну и ту же информацию. Поэтому одну из боковых полос можно удалить. Получающаяся модуляция называется однополосной (английский термин — Single Side Band, SSB). В зависимости от того, какая боковая полоса сохраняется, говорят об однополосной модуляции с использованием верхней или нижней боковой полосы. Формирование однополосного сигнала проще всего пояснить, приведя несколько спектральных графиков:

Рис. 1. Однополосная модуляция: а - спектр модулирующего сигнала, б - спектр однополосного сигнала с верхней боковой полосой, в - то же с нижней боковой полосой. По сути дела при однополосной модуляции происходит просто сдвиг спектра сигнала в окрестности частоты несущего колебания. В отличие от АМ, каждая “половинка” спектра смещается в своем направлении: область положительных частот - к +ω₀, а область отрицательных частот — к –ω₀. При формировании сигнала с нижней боковой полосой спектр модулирующего сигнала инвертируется (зеркально переворачивается вдоль оси частот).Очевидно, что ширина спектра однополосного сигнала равна ширине спектра модулирующего сигнала. Таким образом, спектр однополосного сигнала оказывается в два раза уже, чем при обычной АМ.В отличие от предыдущих случаев, здесь нельзя простыми средствами выразить связь между модулированным и модулирующим сигналами. Чтобы сделать это, придется воспользоваться преобразованием Гильберта и понятием аналитического сигнала.

Итак, прежде всего мы формируем из модулирующего сигнала аналитический сигнал, имеющий односторонний спектр. Умножение этого сигнала на exp(–jω₀t) сдвигает его односторонний спектр на ω₀ вправо (вверх по частоте), формируя односторонний спектр однополосного сигнала с верхней боковой полосой. Наконец, чтобы перейти от аналитического сигнала обратно к вещественному, нужно взять вещественную часть. Формирование сигнала с нижней боковой полосой описывается аналогично, только умножать аналитический сигнал нужно на exp(jω₀t) (тогда его спектр сдвинется влево, в область отрицательных частот, и займет положение нижней боковой полосы). Запишем все сказанное математически:

s_SSB(t) = Re((x(t) + jx (t)) exp( j ₀t)) = x(t) cos  ₀t   x (t) sin  ₀t.

Знак “плюс” в окончательной формуле соответствует выделению верхней боковой полосы, “минус” — нижней.

Итак, однополосный сигнал можно представить как сумму двух АМ-сигналов, несущие колебания которых имеют одну и ту же частоту, но сдвинуты по фазе друг относительно друга на 90^о. Амплитудными функциями этих АМ-сигналов являются модулирующий сигнал и его квадратурное дополнение. В зависимости от того, складываются эти два АМ-сигнала или вычитаются (а точнее, какая из двух несущих опережает другую по фазе), формируется однополосный сигнал с верхней или нижней боковой полосой.