3.4 Модуляцияның әртүрінің кедергі тұрақтылығы бойынша салыстырмалы сипаттамасы
Амплитудалық, фазалық және жиілікті модульдеу әдістері
Гармониялық тасымалдаушы-сигналдардың амплитудалық, фазалық және жиілікті модульдері радиохабарлау мен байланыс жүйелерінде неғұрлым кең таралды.
Амплитудалық модульдеу
Амплитудалы-модульденген (АМ) сигнал жалпы жағдайда төмендегі формуламен анықталады:
ξ(x)=[1+mθ(x)]s(x), (3.5)
мұндағы (x) – ақпараттық (модульдейтін) сигнал, s(x) – тасымалдаушы-сигнал, m – модульдеу коэффициенті.
Сигнал спектрін (3) Фурье қайта құруын төмендегі формада қолдану арқылы табуға болады (2.5 тарау):
(u)=F{(x)}=S(u)+m S(u)(u), (3.6)
мұндағы S(u)=F{s(x)}, (u)=F{θ(x)}.
Спектрдің құрылуы (3.6) 3.1 және 3.2-суреттерінде сипатталған.
Гармониялық модульдеуші сигналда (3.1-сурет) оның спектрі, тасымалдаушы-сигналдағы спектрі сияқты екі дельта-функцияларды білдіреді. S(u) және (u) спектрлерінің үйлесуі (u) спектрін u0 неғұрлым жоғары жиілігіне ауысуына әкеледі.
Егер модульдеуші сигнал күрделі формаға ие, сәйкесінше, жиілікті осьтің түрлі жағдайлары бар көптеген дельта-функциялар жұптарының көмегімен құрылған созылмалы спектрге ие болса (3.2-сурет), онда спектрді неғұрлым жоғары жиілікке u0 ауысуы барысында сәйкес спектрлі тәртіптер құрылады. Фурье қайта құрулары жиілікті симметриялы қасиеттерінің күшіне байланысты барлық пайдалы ақпарат u0 жиілік шеңберіндегі спектрлі тәртіпте болатынын көрсетуге болады.
АМ сигналының демодульдеуін детектордың шығу жолында төменг жиіліктер фильтрленуі барысында тасымалдаушы-сигналды бөліп көрсету жолымен жүзеге асырады. Фильтрді өткізу сызығының ені сигналдың қалпына келуі барысындағы минималды спектрлі бұзылуларды қамтамасыз ету үшін (u) спектрінің еніне сәйкес келуі керек (3.2-сурет).
Фазалық модульдеу
Фазомодульденген (ФМ) сигнал тұрақты амплитудаға ие, сигнал фазасы ақпараттық сигналға пропорционалды түрде өзгереді, ал дәлірек айтсақ:
ξ(x)=Acos[2πu0x+mθ(x)], (3.7)
мұндағы u0 - тасымалдаушы жиілік, m – фазалық модульдеу индексі.
Модульдеуші сигнал гармониялық болып табылсын, θ(x)=cos(2πumx) және модульдеу индексі m<<1. Мұнда (3.7) формуласын былайша қайта жазуға болады:
(3.8)
Онда
мынаны ескеру қажет 
Екінші
бөліндінің қайта құрылғанынан кейін
(3.8)
мынаны
аламыз:
(3.9)
Шағын модульдеу индексі бар ФМ-сигнал спектрі 3.3-суретінде көрсетілген.
3.2-сурет - Күрделі гармониялық модульденуі бар
АМ сигналының спектрі
3.3-сурет - m <<1 барысында ФМ сигналы үшін спектр мен векторлы диаграмма
Спектрлі құраушылар шамалары синусоидалды АМ сигналының спектрлі құраушылары шамаларына тең, алайда тасымалдаушы мен бүйірлі құраушыла арасындағы фазалық ара-қатынас түрліше болады. Осы фазалық ара-қатынастар 3.3-суретінің оң жақ бөлігіндегі векторлы диаграммада неғұрлым толық көрсетілген. Аз ғана векторлар айналатын үлкен вектор бойымен жылдам қарама-қайшылықта бәсең түрде өзгереді, ал ζ(x) горизонталды оське векторлар сомасының проекциясын білдіреді. Алайда АМ сигналы жағдайына қарағанда шағын векторлар сомасы үнемі үлкен векторға перпендикулярлы болып табылады. Мұнда, егер бүйірлі құраушылар векторлары (m << 1) төмен болса, онда сомалық вектор ұзындығы шамасы бойынша A тасымалдаушы амплитудасына жақын болады, бірақ нәтижелеуші вектор ауыспалы жылдамдықпен айналады.
Аталмыш векторлы ара қатынастағы фазалық ара қатынастар (x) туынды модульдеуші сигналы барысында шағын индексті модульдеуі бар (3.4-сурет) ФМ сигналдарды генерациялаудың қарапайым тәсілін көрсетеді.
3.4-сурет - m <<1 барысындағы модульдеушінің ФМ құрылымдық сызбасы