AM против FM: разница и сравнение

Амплитудная модуляция (АМ) кодирует информацию, изменяя амплитуду несущей волны. Частотная модуляция (FM) передает информацию путем изменения частоты несущей волны. FM менее восприимчив к изменениям амплитуды и шуму, обеспечивая лучшее качество сигнала, чем AM.

Основные выводы

1. Радиосигналы с AM (амплитудной модуляцией) передают информацию, изменяя амплитуду несущей волны, которая более чувствительна к шуму и помехам, что приводит к снижению качества звука.
2. Радиосигналы FM (частотная модуляция) передают информацию, изменяя частоту несущей волны, обеспечивая лучшее качество звука и устойчивость к помехам, но с более ограниченным диапазоном по сравнению с сигналами AM.
3. Ключевое различие между AM и FM заключается в их методах модуляции: AM регулирует амплитуду, а FM изменяет частоту, что влияет на диапазон сигнала, качество звука и восприимчивость к помехам.

АМ против FM

AM-радио передает, изменяя амплитуду радиоволны, а FM-радио передает, изменяя частоту радиоволны. FM обеспечивает лучшее качество звука, в то время как AM имеет более расширенный диапазон и менее подвержен помехам. вмешательство. AM-станции имеют более сильный сигнал в ночное время, а FM-станции имеют более сильный сигнал в дневное время.

Амплитудная модуляция появилась раньше, чем частотная модуляция. Открытие FM-радиосигналов — это повышение четкости сигнала по сравнению с AM-радиосигналами.

---

 

Сравнительная таблица

Особенность	AM радио	FM-радио
Способ передачи	Амплитудная модуляция (AM)	Частотная модуляция (FM)
Качество звука	Опустите	Высший
Диапазон	дольше	Короткие
Восприимчивость к помехам	Высший	Опустите
Пропускная способность	Компактней	Более широкое
Диапазон частот	535-1705 кГц	88-108 МГц
Цена	Обычно дешевле	Обычно дороже
Типичное программирование	Обсуждение радио, спорт, новости	Музыка, общественное радио, специальные программы
Преимущества:	Больший радиус действия, меньшая стоимость	Более высокое качество звука, меньше помех
Минусы:	Низкое качество звука, более восприимчиво к помехам	Меньший радиус действия, более высокая стоимость

---

 

Что такое АМ (амплитудная модуляция)?

Амплитудная модуляция (АМ) — это метод модуляции, используемый в аналоговых системах связи для передачи информации посредством изменения амплитуды несущей волны. Он включает в себя комбинацию низкочастотного сигнала (аудио или данных) с высокочастотной несущей.

Ключевые компоненты

1. Несущая волна: Высокочастотный синусоидальный сигнал, служащий носителем информации.
2. Модулирующий сигнал: Низкочастотный сигнал, содержащий передаваемую информацию. Этот сигнал модулирует амплитуду несущей волны.

Процесс модуляции

1. Смешивание: Модулирующий сигнал и несущая волна объединяются с помощью смесителя или модулятора.
2. Изменение амплитуды: Амплитуда несущей волны изменяется в соответствии с мгновенной амплитудой модулирующего сигнала.

Наши преимущества

• Простая реализация: AM относительно прост в реализации и требует менее сложной схемы по сравнению с другими методами модуляции.
• Совместимость: AM-приемники широко доступны и могут демодулировать сигналы из различных источников.

Недостатки бонуса без депозита

• Восприимчивость к шуму: Сигналы AM более подвержены шумам и помехам, что влияет на качество сигнала.
• Неэффективное использование полосы пропускания: AM использует более широкую полосу пропускания по сравнению с другими методами модуляции, ограничивая количество доступных каналов.

Приложения

• Радиовещание: AM обычно используется для радиовещания на длинных и средних волнах.
• Двусторонняя радиосвязь: АМ применяется в различных системах связи, включая авиационную и морскую связь.

 

Что такое FM (частотная модуляция)?

Частотная модуляция (FM) — это метод модуляции, используемый в телекоммуникациях для передачи информации посредством изменения частоты несущей волны. В отличие от амплитудной модуляции (AM), которая изменяет амплитуду несущей волны, FM кодирует данные, изменяя их частоту.

Механизм:

1. Несущая волна:
   • FM начинается с синусоидальной несущей волны, характеризующейся ее частотой и амплитудой.
2. Кодирование информации:
   • Передаваемая информация накладывается на несущую волну путем изменения ее частоты пропорционально изменениям входного сигнала.
3. Отклонение частоты:
   • Степень изменения частоты несущей волны называется девиацией частоты. Она прямо пропорциональна амплитуде входного сигнала.

Преимущества:

• Улучшенное качество сигнала:
  • FM менее восприимчив к изменениям амплитуды и шуму по сравнению с AM, что приводит к лучшему качеству сигнала.
• Постоянная амплитуда:
  • Поскольку амплитуда несущей волны остается постоянной, на передаваемый сигнал меньше влияют искажения, связанные с амплитудой.
• Широкая полоса частот:
  • FM-сигналы занимают более широкую полосу частот, чем AM-сигналы, что позволяет передавать больше информации.

Области применения:

• Вещание:
  • FM обычно используется в радиовещании для обеспечения высококачественной передачи звука.
• Двусторонняя радиосвязь:
  • FM широко используется в системах двусторонней радиосвязи, обеспечивая четкую и надежную передачу голоса.
• Радар непрерывного действия с частотной модуляцией (FMCW):
  • В радиолокационных системах радар FMCW использует методы FM для точных измерений дальности и скорости.

---

Основные различия между AM и FM

• Метод модуляции:
  • AM (Амплитудная модуляция): Кодирует информацию, изменяя амплитуду несущей волны.
  • FM (частотная модуляция): Передаёт информацию, изменяя частоту несущей волны.
• Восприимчивость к шуму:
  • AM: Более восприимчив к изменениям амплитуды и шуму, которые могут повлиять на качество сигнала.
  • FM: Менее восприимчив к изменениям амплитуды и шуму, обеспечивая лучшее качество сигнала.
• Качество сигнала:
  • AM: Склонен к искажениям и помехам, особенно при передаче на большие расстояния.
  • FM: Обеспечивает улучшенное качество сигнала, что делает его пригодным для высококачественной передачи звука и связи.
• Использование полосы пропускания:
  • AM: Занимает более узкую полосу частот по сравнению с FM.
  • FM: Требуется более широкая полоса частот, позволяющая передавать больше информации.
• Изменение амплитуды и частоты:
  • AM: Информация кодируется в изменениях амплитуды несущей волны.
  • FM: Информация кодируется в изменениях частоты несущей волны.
• Области применения:
  • AM: Обычно используется в средневолновом и коротковолновом радиовещании.
  • FM: Широко используется в высококачественном аудиовещании, двусторонней радиосвязи и радиолокационных системах.
• Дальность передачи:
  • AM: Передача на большие расстояния возможна, но с повышенной восприимчивостью к шуму.
  • FM: Лучше подходит для связи на средней дистанции с меньшей восприимчивостью к шуму.
• Сложность приемника:
  • AM: Простые приемники могут демодулировать и получать информацию.
  • FM: Требуются более сложные приемники для демодуляции из-за изменений частоты.
• Постоянная амплитуда:
  • AM: Амплитуда несущей волны меняется, влияя на согласованность сигнала.
  • FM: Поддерживает постоянную амплитуду, что способствует стабильности сигнала.
• Отклонение частоты в зависимости от амплитудной модуляции:
  • AM: Информация кодируется в вариациях амплитуды, напрямую связанных с амплитудой входного сигнала.
  • FM: Информация кодируется в изменениях частоты, напрямую связанных с частотой входного сигнала.

Рекомендации

1. https://www.osapublishing.org/abstract.cfm?uri=ol-31-15-2254
2. https://arxiv.org/pdf/1808.08589
3. https://pure.tue.nl/ws/files/2235569/Metis174587.pdf