La modulation de phase

La modulation de phase est similaire à la modulation de fréquence et est une technique importante dans les systèmes de communication numériques.

Nous avons tous entendu la radio AM et radio FM. Mais la modulation de phase semble être dans une autre catégorie: “la radio PM ” Il n'est pas un terme commun. Il semble que la modulation de phase est plus pertinente dans le contexte de RF numérique. Dans un sens, mais, on peut dire que la radio AM est aussi commun que la radio FM tout simplement parce qu'il ya peu de différence entre la modulation de phase et modulation de fréquence. FM et PM sont considérés comme deux variantes étroitement liées modulation angulaire , Colombe “coin” Elle se réfère à la modification de la quantité passée à une fonction sinus ou un cosinus.

en mathématiques

Nous avons vu dans l'article précédent, que la modulation de fréquence est obtenue en ajoutant l'intégrale de la bande dans la base de l'argument d'un signal fonction sinus ou cosinus (où la fonction sinus ou cosinus représente le support):

rappel, Toutefois, nous avons introduit une modulation de fréquence d'abord discuter de la modulation de phase: additionner le signal en bande de base elle-même, à la place de l'intégrale du signal en bande de base, la phase varie en fonction de la valeur de la bande de base. donc, la modulation de phase est en fait un peu plus facile que la modulation de fréquence

Comme avec la modulation de fréquence, nous pouvons utiliser l'indice de modulation pour effectuer des changements dans la phase la plus sensible aux variations de la valeur de la bande de base:

La similitude entre modulation de phase et la modulation de fréquence devient clair si l'on considère un signal en bande de base à une seule fréquence. Disons que xbb(t) = pas (ωBBt). L'intégrale de la poitrine est négatif cosinus (plus une constante, que nous pouvons ignorer ici), en d'autres termes, l'intégrale est simplement une version décalée du signal d'origine dans le temps. donc, si nous exécutons la modulation de phase et modulation de fréquence avec ce signal en bande de base, la seule différence entre les formes d'onde modulée sera l'alignement entre la valeur de la bande de base et les variations dans le support; les mêmes variations sont les mêmes. Ce sera plus clair dans la section suivante, où nous verrons quelques graphiques dans le domaine temporel.

Il est important de noter qu'il est phase instantanée, tout comme la modulation de fréquence est basée sur la notion de fréquence instantanée. le terme “phase” Il est assez vague. Un sens familier se réfère à l'état initial d'une onde sinusoïdale; par exemple, onde sinusoïdale “normal” commence par une valeur égale à zéro, puis augmente vers sa valeur maximale. Une onde sinusoïdale qui commence à un point différent dans le cycle comporte une phase de décalage. On peut aussi penser à la scène comme une partie spécifique d'un cycle complet de formes d'ondes; par exemple, un π de phase / 2, une onde sinusoïdale a terminé un quart de son cycle.

Ces interprétations de “phase” Nous ne nous aide pas beaucoup quand nous avons affaire à une phase qui varie de façon continue en réponse à une bande de base de forme d'onde. plutôt, nous utilisons la phase de conception instantané, qui est la phase à un moment donné, ce qui correspond à la valeur passée (à un moment donné) à une fonction trigonométrique. Nous pouvons penser à ces variations continues dans la phase instantanée comme “pousser” la valeur de porteuse plus loin ou plus près de l'état antérieur de la forme d'onde.

Une autre chose à garder à l'esprit: fonctions trigonométriques, y compris les sinus et cosinus, Ils fonctionnent sur les coins. Modifier l'objet d'une fonction trigonométrique équivaut à changer l'angle, ce qui explique pourquoi tant FM que le PM est décrit comme la modulation angulaire.

Le domaine temporel

Nous utiliserons les mêmes formes d'ondes que nous avons utilisé pour la discussion FM, -à-dire un support 10 MHz et un signal sinusoïdal en bande de base par 1 MHz:

Ici, la bande FM de forme (m = con 4) nous avons vu dans l'article précédent:

Nous pouvons calculer la forme d'onde du PM en utilisant l'équation suivante, dans lequel le signal d'onde porteuse ajoutée à l'objet utilise du sein positif (qui est, le signal original) à la place du cosinus négatif (-à-dire l'intégrale du signal d'origine).

Voici le graphique de PM:

avant de discuter, on observe également un graphique qui montre la forme d'onde FM et la forme d'onde de PM:

La première chose qui vient à l'esprit est que, d'un point de vue visuel, FM est PM plus intuitive: il existe un lien visuel clair entre les sections de la plus haute et la plus basse de la fréquence de forme d'onde modulée et le plus haut et le plus bas en bande de base des valeurs. avec PM, la relation entre la forme d'onde de la bande de base et le comportement du véhicule est peut-être pas immédiatement apparent. Toutefois, après un certain temps’ l'inspection, nous pouvons voir que la fréquence porteuse correspond à PM pente la forme d'onde de la bande de base; la plus élevée se produisant au cours de la plus grande pente positive de sections de fréquence XBB et les sections de fréquences inférieures se produire au cours de la plus grande pente négative.

Cela est logique: Rappelez-vous que la fréquence (en fonction du temps) Il est dérivé de la phase (en fonction du temps). Avec la modulation de phase, la pente du signal en bande de base détermine la vitesse à laquelle les changements de phase et la vitesse à laquelle le changement de phase est équivalente à la fréquence. donc, une forme d'onde PM, la pente élevée de la bande de base correspond à la fréquence élevée et la faible pente de la bande de base correspond à la basse fréquence. Avec une modulation de fréquence, nous utilisons l'intégrale de xbb, ce qui a pour effet de déplacer les sections de support de haute fréquence (ou faible) sur les valeurs de bande de base suivant les parties de pente élevée (ou faible) la forme d'onde de la bande de base.

Le domaine de fréquence

Les schémas précédents dans le domaine temporel démontrent ce qui a été dit précédemment: modulation de fréquence et la modulation de phase sont assez similaires. sans surprise, donc, que l'effet PM dans le domaine de fréquence est similaire à celle de FM. Voici les spectres pour la modulation de phase avec les signaux de porteuse et de bande de base utilisés ci-dessus:

Avec cette troisième article je termine la description de modulation analogique, il reste à décrire les techniques utilisées pour la modulation de signaux numériques

Voici le lien direct vers le MODULATION

Voici le lien direct vers le Fréquence de modulation

Lien direct vers eux ici DIGITAL MODULATION

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