Частотна та амплітудна модуляція: різниця та порівняння

Серед безлічі винаходів модуляція даних є одним із них і є чудовим. Це означає зміну фізичних властивостей даних на радіохвилі.

Це досягається додаванням електричних або інших сигналів до інформації. Частотна модуляція та амплітудна модуляція є двома різними типами модуляції.

Частотна модуляція пов'язана зі зміною частотної та амплітудної модуляції з амплітудою даних.

Ключові винесення

1. Частотна модуляція (FM) кодує інформацію шляхом зміни частоти несучої хвилі, тоді як амплітудна модуляція (AM) кодує інформацію шляхом зміни амплітуди несучої хвилі.
2. FM забезпечує вищу якість звуку та менш сприйнятливий до шуму та перешкод, ніж AM, що робить його популярним вибором для музичного мовлення.
3. AM є простішим, економічно ефективнішим і має більший радіус дії, ніж FM, що робить його придатним для розмовного радіо та міжміського зв’язку.

Частотна модуляція проти амплітудної модуляції

Різниця між частотною модуляцією та амплітудною полягає в тому, що частотна модуляція означає модуляцію хвиль або сигналів, які виникають через зміну частоти. З іншого боку, амплітудна модуляція - це коли на дані впливає зміна їх амплітуди. Крім того, частотна модуляція буває двох видів. Однак можна знати три види амплітудної модуляції.

За винаходом частотної модуляції стоїть американський експерт (Едвін Говард Армстронг). Він виник на початку 20 століття.

Частотна модуляція також відома як ЧМ. Для радіостанцій корисно відтворювати мову або музику на радіо для любителів радіо.

Є кілька FM-каналів, де ми можемо слухати різні речі.

Реджинальд А. Фессенден був канадським американцем, який відкрив амплітудну модуляцію в 19 столітті в 1870-х роках.

Він також використовується для передачі сигналів через електронні пристрої (радіо). Його коротка форма - AM.

Крім того, це дешева модуляція для передачі сигналу і вимагає дуже малої смуги пропускання.

Таблиця порівняння

Параметри порівняння	Частотна модуляція	Амплітудна модуляція
Визначення	Частота несучої хвилі модулюється в залежності від частоти сигналу.	Амплітуда несучої хвилі модулюється в залежності від амплітуди інформаційного сигналу.
схема	Схема частотної модуляції (FM) трохи складна.	Проста схема амплітудної модуляції складається з мікрофона, антени, звукового трансформатора та кварцевого генератора.
Радіоприйом	Радіоприйом частотної модуляції має високу якість порівняно з амплітудною модуляцією.	Радіоприйом слабкий у разі амплітудної модуляції.
Споживання енергії	Споживання енергії є низьким у разі частотної модуляції.	Оскільки несучі сигнали споживають значну кількість електроенергії, споживання електроенергії є високим.
ширина смуги	Смуга пропускання повинна бути близько 200 кілогерц.	Смуга пропускання повинна бути нижче (близько 10 кілогерц).

Що таке частотна модуляція?

Частотна модуляція добре відома серед нас від назви FM.

Це один із методів модуляції, у якому частота несучої хвилі змінюється відповідно до частоти інформаційного сигналу, що несе хвилю.

Ця процедура трохи складна. Несуча хвиля має фіксовану частоту і на перший погляд виглядає як синусоїда».

Несуча хвиля кодується хвилею, що несе інформацію, і частота несучої хвилі змінюється.

Іншими словами, можна сказати, що коли інформація прихована всередині несучої, частота змінюється.

Це можна зробити двома способами. Один є аналоговий частотна модуляція, а інша - цифрова частотна модуляція.

Ця техніка стала популярною в радіо та радіомовленні через високе співвідношення сигнал/шум.

Це означає, що під час доставки аудіоінформації, і це буде зневага всі перешкоди в сигналі.

Крім того, він також використовується в обчислювальних системах і обробці сигналів.

Причиною цього є потужність доставки точних сигналів. Також вважається дорогим методом.

Щоб розрахувати FM,

Рівняння таке: m(t) = Am cos (ωmt + Ɵ)

m(t) позначає модулюючий сигнал

Am = модулюючий сигнал амплітуди

ωm = кутова частота

Ɵ= Фаза

Константами в FM є фаза та модулюючий сигнал m(t)

Інша формула може бути

m(t) = Am cos (2π FM(t))

FM(t)= частотно-модульована хвиля

Індекс модуляції FM = девіація частоти несучої хвилі, поділена на частоту модульованого сигналу. Значення індексу FM більше 1.

Що таке амплітудна частота?

Частота амплітуди означає зміну амплітуди несучої хвилі відповідно до амплітуди інформаційного сигналу.

Ця техніка також вбудована в комунікаційні пристрої. Однак він менш точний і менш якісний.

Він буває трьох видів (модуляція несучої з придушенням подвійної бічної смуги, модуляція однієї бічної смуги та модуляція рудиментарної бічної смуги).

Несуча хвиля пригнічується між двома бічними смугами при двосмуговій модуляції з придушеною несучою. Отже, несуча хвиля не несе інформації.

Отже, електрика призначена лише для передачі інформації у двох бічних діапазонах. Це ефективний спосіб передачі сигналів на великі відстані.

Крім того, односмугова модуляція також є корисним методом амплітудної модуляції для передачі голосу.

Оскільки несуча хвиля не передається, використовується половина потужності. Передається лише одна бічна смуга, тому співвідношення сигнал/шум чудове.

Як випливає з назви, рудиментарна модуляція бічної смуги передає лише частину бічної смуги, а не всю бічну смугу.

Це також енергозберігаючий метод амплітудної модуляції.

Формула амплітудної модуляції така

m(t) = Am cos ωmt

m(t)= модулюючий сигнал

Am= амплітуда модулюючого сигналу

Несучий сигнал (C (t)= Ac cos ωct)

Ac= амплітуда несучого сигналу

ωc = кутова частота

Індекс модуляції амплітудної модуляції коливається від 0 до 1.

Формула є діленням амплітуди сигналу модуляції та амплітуди несучого сигналу.

Індекс модуляції = Am / Ac

Основні відмінності між частотною та амплітудною модуляцією

1. Частотна модуляція є більш точним і ефективним методом модуляції на короткій відстані. З іншого боку, амплітудна модуляція є менш точним методом модуляції.
2. Частотна модуляція є дорогим і складним методом модуляції порівняно з амплітудною модуляцією.
3. Частотна модуляція відома з 1930 року. З іншого боку, амплітудна модуляція була введена раніше в 1870-х роках.
4. Формула частотної модуляції m(t) = Am cos (ωmt + Ɵ). Однак у випадку амплітудної модуляції це m(t) = Am cos ωmt.
5. FM - це коротка назва частотної модуляції. Навпаки, AM є абревіатурою амплітудної модуляції.

посилання

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

Останнє оновлення: 26 липня 2023 р