Kaj je frekvenčna modulacija

Sprva se lahko zdi, da izraz "frekvenčna modulacija" uporabljajo samo tisti ljudje, katerih delo je povezano z popravilom ali vzdrževanjem elektronske radijske oddajne opreme. Dejansko je to pogosto napačno prepričanje. Frekvenčna modulacija je najbolj znana, preprosto zaradi uporabe imena v angleškem jeziku, mnogi sploh ne sumijo, da se v vsakdanjem življenju pogosto omenja. Zdaj so imena radijskih postaj na ustnicah vseh. To je drugačen "radijski FM". Ste se kdaj spraševali, kaj pomeni predpona "FM"? To je frekvenčna modulacija, samo v okrajšani okrajšavi - Frequency Modulation, to je FM.

Za modulacijo katerega koli analogni signal, nosi koristne informacije, uporablja več vrst njegovega nastanka. Najbolj razširjene vrste modulacije: frekvenca in amplituda. Vsaka od njih je bolj podrobna.

Izraz "analog" pomeni časovno neprekinjeno, v nasprotju z diskretnim digitalnim, prepletenim impulzom. Spomnimo se osnove fizike in sinusnega izmeničnega toka. Kartezijske koordinate na ravnini: vodoravne in navpične črte. Čas je grafično prikazan vodoravno, navpična pa prikazuje intenzivnost (trenutno vrednost). Sinusoid je neprekinjen val, kot če bi ga nanesli na osi časa. Za posredovanje informacij z uporabo sinusnega vala je potrebno izvesti določeno kodiranje, to je, da pretvorimo val na običajen način.

Predstavljajte si, da lahko vzamemo sinusoid na dveh straneh (dve poljubni točki na razdalji drug od drugega) in ga stisnemo kot harmoniko. Zaradi tega bodo valovi postali ostrejši, površina vsakega od njih se bo zmanjšala, vendar bo njihovo število, ki poteka na enoto časa, postalo večje. Dejansko bo sinusni val kondenziran. To pomeni, da je bila frekvenca spremenjena. Vendar takšen sinusoid ni uporaben signal: če ga vzamete v radijski sprejemnik, lahko slišiš le enolično ozadje (skok, šum).

Za to nosilno frekvenco mora vsebovati koristno komponento, morate opraviti kodiranje ali modulacijo, ki je enaka. Predstavljajte si, da smo na enem mestu močneje stisnili valove kot v drugem, in nekje na splošno so raztegnili sinusoidno, to je, da so oblikovali določen red. Posledično se je ozadje spremenilo, s spreminjanjem tonalnosti (ko jo je predvajal zvočnik). Če pogosto menjate ton, lahko pošljete uporabne informacije (zvok). To je frekvenčna modulacija. Seveda nihče ne razteza roke sinusoidne - to je naloga posebnih pretvornikov.

Podobno načelo uporablja amplitudno modulacijo signala (AM, Amplitude Modulation), z edino razliko pa je, da sprememba ni v frekvenci valov, temveč v višini. Mentalno si predstavljamo sinusoidno: grabežemo za roke več valov, ki se nahajajo nad in pod vodoravno osjo časa. Zdaj jih raztegnemo ali stisnemo glede na njihovo os. Posledično se višina spremeni. Na podoben način se spremeni tudi naslednja skupina valov, vendar z manjšo (ali večjo) intenzivnostjo. Če na zvočnik pošljete tako "zmečkan" sinusoid, lahko slišite spremembo tonov: kjer so valovi višji, je večja intenzivnost signala in če je nižja - manj je. Nadalje je vse preprosto: na želen način smo stiskali (raztegnili) valove, s tem kodiranje informacij. Tako kot v primeru frekvenčne modulacije, tukaj tudi ni nič raztegnjeno ročno - to je delo ustreznih instrumentov.

Metoda, ki uporablja amplitudno modulacijo signala, je močno omejena s širino spektra, zato je za stereo oddajanje malo uporabna. Vendar zaradi različnih valovna dolžina in sevana moč v FM in AM, prva zahteva pogoste postavitve repetitorjev. Po drugi strani pa za radijsko postajo radio ima veliko pokrito razdaljo in jasno prepoznavno koristno komponento, tudi ob prisotnosti hrupa.