Przesłanie sygnału audio na dużą odległość sprawia duże trudności. Wiązać się może z utratą części informacji, np. poziomu sygnału. Równocześnie częstotliwości radiowe mają dobre własności propagacyjne związane z rozchodzeniem się fal na znaczne odległości i w różnych ośrodkach. Uzyskanie tych własności możliwe jest poprzez zastosowanie modulacji sygnałów.
R1NCyNNfbs5lk
Rys. 10.1 Powstawanie modulacji Widoczna jest ilustracja, która przedstawia przesyłanie sygnału pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem. W najniższej części rysunku oznaczono za pomocą prostokąta z wpisanymi kreskami pionowymi i jedną poziomą źródło sygnału, na przykład audio. Strzałka pionowa wskazuje kierunek drogi, jaką pokonuje sygnał do modulatora położonego powyżej. W części górnej rysunku znajduje się nadajnik. Jest to podpora w kształcie litery A .Od niego wyprowadzona jest niebieska strzałka, która kieruje się do odbiornika. Wskazuje ona drogę, jaką pokonuje sygnał dźwiękowy. Odbiornik ma identyczny kształt jak nadajnik. Sygnał z odbiornika kieruje się do demodulatora, a następnie do odbiornika sygnału znajdującego się poniżej.
Rys. 10.1 Powstawanie modulacji
Modulacja (rys. 10.2) jest związana z nałożeniem informacji zawartej w przebiegu modulującym (przebieg o małej częstotliwości) na falę nośną (przebieg wielkiej częstotliwości). Istnieją trzy podstawowe rodzaje modulacji:
modulacja amplitudy AM (z ang. Amplitude Modulation) – utrzymuje stałą częstotliwość i fazę oraz skaluje amplitudę; wykorzystana była m.in. w transmisji kodu Morse'a (CW), gdzie czas trwania lub zaniku sygnału odpowiadał poszczególnym znakom alfabetu oraz w przesyłaniu informacji radiowych (poza falami UKF);
modulacja częstotliwości FM (z ang. Frequency Modulation) – utrzymuje stałą amplitudę i zmienia częstotliwość fali w czasie; wykorzystywana jest m.in. w transmisjach radiowych na falach UKF;
modulacja fazy PM (z ang. Phase Modulation) – utrzymuje stałą amplitudę, ale przesuwa kształt fali o fazę; rzadko znajduje zastosowanie w systemach analogowych, jest natomiast szeroko stosowana do transmisji sygnału cyfrowego i nosi nazwę kluczowania fazy (PSK).
RdPLIj7Ho6CUH
Rys. 10.1 Przebiegi w modulacji AM i FM Ilustracja przedstawia pięć wykresów modulacji fali dźwiękowej. Wszystkie naniesione są na oś współrzędnych. Jedna to u, druga te. Pierwszy to rysunek przedstawiający falę nośną o regularnej okresowej amplitudzie. Kolejny rysunek przedstawia sygnał modulujący. To linia falująca, przecinająca współrzędną w dwóch miejscach. Trzeci rysunek przedstawia sygnał zmodulowany częściowo. Przy niezmiennej amplitudzie zmieniła się częstotliwość sygnału w środku wykresu. Na kolejnym rysunku sygnał zmodulowany jest fazowo. Jego częstotliwość zmienia się w określonych odcinkach. Ostatni rysunek przedstawia sygnał, którego zmienna amplituda wpływa na kształt fali. Jest ona węższa w odcinku środkowym.
Rys. 10.2 Przebiegi w modulacji AM, FM i PM
Źródło: Akademia Finansów i Biznesu Vistula, licencja: CC BY 3.0.
