周波数変調と振幅変調: 違いと比較

数多くの発明の中で、データ変調はその XNUMX つであり、優れた発明です。 データの物理的性質を電波に変えることを意味します。

これは、情報に電気信号またはその他の信号を追加することによって実現されます。 周波数変調と振幅変調は、XNUMX つの異なるタイプの変調です。

周波数変調は、データの振幅による周波数および振幅変調の変更に関連付けられています。

主要な取り組み

1. 周波数変調 (FM) は搬送波の周波数を変化させることによって情報をエンコードし、振幅変調 (AM) は搬送波の振幅を変化させることによって情報をエンコードします。
2. FM は AM よりも高音質で、ノイズや干渉の影響を受けにくいため、音楽放送で人気があります。
3. AM は、FM よりもシンプルで費用対効果が高く、範囲が長いため、トーク ラジオや長距離通信に適しています。

周波数変調と振幅変調

周波数変調と振幅変調の違いは、周波数変調は、周波数の変化によって発生する波または信号の変調を意味することです。 一方、振幅変調は、データがその振幅の変化によって影響を受ける場合です。 また、周波数変調にはXNUMX種類あります。 ただし、XNUMX 種類の振幅変調を知ることができます。

アメリカの専門家 (エドウィン・ハワード・アームストロング) は、周波数変調の発明の背後にあります。 20世紀初頭に登場しました。

周波数変調は FM とも呼ばれます。 ラジオ愛好家にとって、ラジオ局がラジオで音声や音楽を再生するのに便利です。

さまざまなものを聞くことができる複数の FM チャンネルがあります。

Reginald A. Fessenden はカナダ系アメリカ人で、19 世紀の 1870 年代に振幅変調を発見しました。

また、電子機器 (無線) を介して信号を送信するためにも使用されます。 その短縮形は AM です。

さらに、これは信号転送用の安価な変調であり、帯域幅をほとんど必要としません。

比較表

比較のパラメータ	周波数変調	振幅変調
定義	搬送波の周波数は、信号の周波数に応じて変調されます。	搬送波の振幅は、情報信号の振幅に応じて変調されます。
回路	周波数変調 (FM) の回路は少し複雑です。	単純な振幅変調回路は、マイク、アンテナ、オーディオ トランス、水晶発振器で構成されています。
ラジオ受信	周波数変調の無線受信は、振幅変調に比べて高品質です。	振幅変調の場合、電波受信が弱い。
消費電力	周波数変調の場合は消費電力が少ない。	キャリア信号が多くの電力を消費するため、消費電力が大きい。
帯域幅	帯域幅は、ほぼ 200 キロヘルツでなければなりません。	帯域幅を低くする必要があります (約 10 キロヘルツ)。

周波数変調とは何ですか？

周波数変調は、FM の名前からよく知られています。

情報信号の周波数に応じて搬送波の周波数を変化させる変調方式の一つです。

この手順は少し複雑です。 搬送波は周波数が固定されており、一見正弦波のように見えます。

搬送波は情報を運ぶ波でエンコードされ、搬送波の周波数が変化します。

つまり、キャリアの中に情報が隠れていると、周波数が変化すると言えます。

それはXNUMXつの方法で行うことができます。 XNUMX つはアナログ周波数変調で、もう XNUMX つはデジタル周波数変調です。

この技術は、信号対雑音比が高いため、ラジオや放送で普及しています。

つまり、オーディオ情報を配信しながら、信号内のすべての妨害を無視することになります。

さらに、コンピューティングシステムや信号処理にも使用されます。

この背後にある理由は、正確な信号を配信する力です。 また、高価な方法と考えられています。

FMを計算するには、

式は m(t) = Am cos (ωmt + Ɵ)

m(t) は変調信号を示します

Am = 振幅の変調信号

ωm=角周波数

Ɵ=フェーズ

FM の定数は、位相と変調信号 m(t) です。

他の式は

m(t) = Am cos (2π FM(t))

FM(t)=周波数変調波

FM の変調指数 = 搬送波の周波数偏差を変調信号の周波数で割ったもの。 FM のインデックス値が 1 以上です。

振幅周波数とは何ですか?

振幅周波数とは、情報信号の振幅に応じて搬送波の振幅を変更することを意味します。

この技術は、通信機器にも組み込まれています。 ただし、精度が低く、品質が低くなります。

XNUMX種類あります（両側波帯抑圧搬送波変調、単側波帯変調、残留側波帯変調）。

両側波帯抑制搬送波変調では、搬送波は XNUMX つの側波帯間で抑制されます。 したがって、搬送波は情報を運びません。

したがって、電気は、情報を運ぶ XNUMX つの側波帯を送信するためだけのものです。 信号を長距離まで伝送する有効な方法です。

さらに、単側波帯変調は、音声伝送に有益な振幅変調技術でもあります。

搬送波が送信されないため、電力の半分が使用されます。 片側波帯のみが送信されるため、信号対雑音比は優れています。

名前が示すように、痕跡側波帯変調は、側波帯全体ではなく、側波帯の一部のみを送信します。

また、省電力の振幅変調技術でもあります。

振幅変調の式は次のとおりです。

m(t) = Am cos ωmt

m(t)= 変調信号

Am = 変調信号の振幅

キャリア信号 (C (t) = Ac cos ωct)

Ac = キャリア信号の振幅

ωc= 角周波数

振幅変調の変調指数は、0 ～ 1 の範囲です。

式は、変調信号の振幅と搬送波信号の振幅を除算したものです。

変調指数=Am/Ac

周波数変調と振幅変調の主な違い

1. 周波数変調は、短距離用のより正確で効率的な変調方法です。 一方、振幅変調は精度の低い変調方式です。
2. 周波数変調は、振幅変調と比較すると、高価で複雑な変調技術です。
3. 周波数変調は 1930 年から知られています。一方、振幅変調は 1870 年代に導入されました。
4. 周波数変調の式は、m(t) = Am cos (ωmt + Ɵ) です。 ただし、振幅変調の場合は、m(t) = Am cos ωmt となります。
5. FM は、周波数変調の略称です。 それどころか、AMは振幅変調の頭字語です。

参考情報

1. https://asa.scitation.org/doi/abs/10.1121/1.411967
2. https://www.osapublishing.org/abstract.cfm?uri=ao-48-13-2515