1. Виды параметрической модуляции. Несущий сигнал - постоянный ток

Если в качестве несущего сигнала используется постоянный ток, то информационными параметрами могут быть значение и направление постоянного тока.

Модуляция называется однополюсной (ОПМ), если в качестве информационного параметра используется значение постоянного тока.

Модуляция называется двухполюсной (ДПМ), если в качестве информационного параметра используется направление постоянного тока.

В таблице приведены значения информационного параметра несущего сигнала для данных видов модуляции:

Несущий сигнал	Вид дискретной модуляции	Значение элемента кодовой комбинации, соответствующее значащей позиции
		1	0
Постоянный ток	ОПМ	Наличие тока (i=max)	Отсутствие тока (i=0)
	ДПМ	Положительная полярность тока (+i)	Отрицательная полярность тока (-i)

Пусть передается кодовая комбинация 010110. На рисунке представлен сигнал на выходе модулятора при применении однополюсной модуляции (ОПМ), обозначены зна­чащие позиции (ЗнП1 – соответствует единичному значению элемента кодовой комбинации, ЗнП0 – соответствует нулевому значению элемента кодовой комбинации), значащие моменты, единичные интервалы и значащие интервалы:

Сигнал на выходе модулятора при двухполюсной модуляции (ДПМ) показан на следующем рисунке:

Как видно из сравнения этих рисунков, разница между значащими позициями в случае ДПМ в 2 раза больше, чем в случае ОПМ. Поэтому преимуществом ДПМ является большая по­мехоустойчивость сигналов, по сравнению с ОПМ.

Несущий сигнал - переменный ток

При использовании переменного тока в качестве несущего сигнала модулируемыми параметрами могут быть амплитуда, частота и начальная фаза. В соответствии с этим различают амплитудную модуляцию (AM), час­тотную модуляцию (ЧМ) и фазовую модуляцию (ФМ).

В таблице приведены значения информационного параметра несущего сигнала для данных видов модуляции:

Несущий сигнал	Вид дискретной модуляции	Значение элемента кодовой комбинации, соответствующее значащей позиции
		1	0
Переменный ток	АМ	Наличие тока (i=max)	Отсутствие тока (i=0)
	ЧМ	Нижняя частота (fср-Δf)	Верхняя частота (fср+Δf)
	ФМ	Фаза, совпадающая с опорной	Фаза, противоположная опорной

В таблице использованы следующие обозначения:

f_ср – средняя частота канала,

- опорная (эталонная) фаза.

Пусть по-прежнему передается кодовая комбинация 010110. На рисунке представлен сигнал на выходе модулятора при применении амплитудной модуляции (АМ):

Из рисунка видно, что при наличии на входе модулятора кодового элемента равного нулю сигнал на выходе модулятора отсутствует. При наличии на входе модулятора кодового элемента равного единице на выходе модулятора - синусоидальный сигнал постоянной амплитуды.

Сигнал на выходе модулятора при применении частотной модуляции (ЧМ) и при той же кодовой комбинации 010110 на входе модулятора изображен на рисунке ниже:

Из рисунка видно, что при наличии на входе модулятора кодового элемента равного нулю сигнал на выходе модулятора имеет более высокую частоту (f_ср+Δf) и, соответственно, меньший период. При наличии на входе модулятора кодового элемента равного единице на выходе модулятора синусоидальный сигнал меньшей частоты (f_ср-Δf) и, соответственно, большего периода.

При осуществлении ФМ на модулятор необходимо подать опорный сигнал (на рисунке опорный сигнал изображен пунктиром). Принцип работы модулятора следующий: если кодовый элемент на входе модулятора равен нулю, то выходной сигнал модулятора по фазе противоположен фазе опорного сигнала. Если кодовый элемент на входе модулятора равен единице, то выходной сигнал модулятора по фазе совпадает с фазой опорного сигнала.

Сигнал на выходе модулятора при применении фазовой модуляции (ФМ) и при той же кодовой комбинации 010110 на входе модулятора, а также опорный сигнал модулятора приведены на рисунке ниже:

Изобразим выходной сигнал модулятора без опорного сигнала, чтобы подчеркнуть изменение фазы при изменении значения элемента кодовой комбинации:

Сравним АМ, ЧМ и ФМ:

1. С точки зрения технической реализации модулятора преимущество имеет AM, но помехоустойчивость АМ сравнительно низкая.

2. Лучшей помехоустойчивостью обладает ФМ, но для ее реализации необходимо иметь высокостабильный генера­тор опорного сигнала, что делает систему дороже.

3. Чаще всего применяется ЧМ, которая позволяет достаточно просто реализовать модулятор и обладает удовлетворительной помехоустойчивостью.