เหตุใดจึงเกิด sidebands ใน AM และ FM


9

เมื่อสัญญาณถูกมอดูเลตไปยังพาหะในสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสัญญาณนั้นจะครอบครองส่วนเล็ก ๆ ของสเปกตรัมรอบความถี่พาหะ นอกจากนี้ยังทำให้สายรัดด้านข้างถูกสร้างขึ้นที่ความถี่สูงกว่าและต่ำกว่าความถี่พาหะ

แต่วิธีการเหล่านั้นถูกสร้างขึ้นใน AM และ FM และทำไมมี sidebands มากมายที่สร้างขึ้นใน FM ในขณะที่มีเพียงสองตัวที่ถูกสร้างขึ้นใน AM? โปรดยกตัวอย่างที่ใช้งานได้จริงเพราะฉันรู้แล้วว่ามันถูกสร้างขึ้นทางคณิตศาสตร์ได้อย่างไร

สิ่งที่ฉันรู้คือในโดเมนเวลาเมื่อสัญญาณดั้งเดิมถูกใส่ลงในสัญญาณพาหะมันจะถูกคูณกับสัญญาณพาหะซึ่งหมายความว่าในโดเมนความถี่สัญญาณดั้งเดิมจะถูกปนกับสัญญาณพาหะ สองแถบด้านข้างใน AM เป็นจริงการแปลงฟูริเยร์ของสัญญาณพาหะ

ถูกต้องหรือไม่


2
หากไม่มีการสร้างแถบคาดข้างใครจะบอกความแตกต่างระหว่างผู้ให้บริการแบบมอดูเลตกับผู้ให้บริการแบบไม่เปลี่ยนรูปได้อย่างไร
Dilip Sarwate

@Effected By 'sidebands' คุณหมายถึงสเปกตรัมแถบความถี่หรือคุณกำลังอ้างอิงถึง lobes ด้านข้างที่กลิ้งออกมา?
Spacey

โดย sidebands ฉันหมายถึงความถี่ที่สร้างขึ้น ซึ่งเท่ากับความแตกต่างและผลรวมของ Carrier และความถี่สัญญาณ
Sufiyan Ghori

หากคุณรู้ว่าการแทนค่าทางคณิตศาสตร์ของสัญญาณ AM และ FM คุณสามารถคำนวณสเปกตรัมได้โดยใช้การแปลงฟูริเยร์ นี่แสดงให้เห็นว่าแถบด้านข้างมีลักษณะอย่างไรสำหรับการปรับแต่ละประเภท
Jason R

2
ตามคำจำกัดความสามารถมีได้เพียงสองข้างเท่านั้นสายข้างหนึ่งข้างหนึ่งของสายการบินและอีกด้านหนึ่ง แถบด้านข้างตามที่ hotpaw2 อธิบายนั้นเป็นข้อมูลจริงและความกว้างนั้นเป็นสัดส่วนกับปริมาณข้อมูลสูงสุดที่ช่องสามารถนำไปใช้ได้
Daniel R Hicks

คำตอบ:


8

ข้อมูลที่ต้องใช้แบนด์วิธ

สำหรับอัตราส่วน S / N ที่กำหนดการมอดูเลตสัญญาณเพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติมจะเป็นการขยายแบนด์วิดท์ โทรหาแบนด์วิดท์เพิ่มเติม "แบนด์ด้านข้าง" หากคุณไม่เพิ่มแบนด์วิดท์ด้านข้างไปยังผู้ให้บริการความถี่คงที่คุณไม่สามารถขยายแบนด์วิดท์ได้และทำให้คุณไม่สามารถส่งข้อมูลใด ๆ (นอกเหนือจากการมีผู้ให้บริการคงที่)

สำหรับ AM, AM ไม่ใช่ PM (การปรับเฟส) แบนด์วิดท์เพิ่มเติมใด ๆ (ตามที่จำเป็นในการส่งข้อมูลในสัญญาณมอดูเลต) ที่ด้านหนึ่งของผู้ให้บริการมักจะมีเฟสที่แตกต่างกัน (การเปลี่ยนเฟสตามเวลาจากจุดอ้างอิงใด ๆ ) จากผู้ให้บริการ เพื่อแก้ความแตกต่างของเฟสนี้การมอดูเลต AM ต้องเพิ่มแบนด์วิดท์การจับคู่เพิ่มเติมที่ด้านตรงข้ามของผู้ให้บริการเพื่อส่งสัญญาณที่จะยกเลิกการเลื่อนเฟสใด ๆ ของสเปกตรัมในด้านแรกอย่างแน่นอนเพื่อให้ AM ไม่กลายเป็น PM

ด้วย FM การมอดูเลตผู้ให้บริการจะเปลี่ยนความถี่สัญญาณเป็นความถี่ใหม่ นอกจากนี้คุณยังสามารถเรียกความถี่ใหม่เพิ่มเติมเหล่านั้นเพื่อสร้าง "แถบด้านข้าง"


สิ่งที่เกี่ยวกับการปรับ VSB และ SSB?
CyberMen

SSB อนุญาตให้เฟสเปลี่ยนหรือปรับได้ดังนั้นจึงไม่ต้องการซ้ำซ้อน (ในแง่ของเนื้อหาข้อมูล) ฝั่งตรงข้ามเพื่อยกเลิกเฟสกะ
hotpaw2

5

ฉันตีความคำถามดังต่อไปนี้: หากเราปรับเปลี่ยนผู้ให้บริการด้วยน้ำเสียงบริสุทธิ์โดยใช้ AM เราจะได้ชุดด้านข้างหนึ่งชุด แต่ถ้าเราปรับด้วยการมอดูเลตเฟส ทำไม?

มันง่ายที่จะเห็นว่าทำไมการมอดูเลตแอมพลิจูดที่ความถี่เดียวจึงมีสองด้าน เพียงแค่คูณการแสดงออกสำหรับ AM:

y(t) = (1 + m cos(Ω t)) exp(i ω t)

y(t) = (1 + (m/2) ( exp(i Ω t) + exp(-i Ω t) )) exp(i ω t)

ที่นี่เราเห็นว่าเราได้รับ sidebands ชดเชยโดยความถี่การปรับΩจากความถี่ของผู้ให้บริการω

ตอนนี้การปรับเฟส ฉันแนะนำคุณถึงภาพเคลื่อนไหวนี้ (สร้างโดยสคริปต์ matlab นี้ ) ของแผนภาพ phasor:

ภาพเคลื่อนไหวเฟสเซอร์ของการมอดูเลตเฟส

เท่าที่เห็นในแอนิเมชันความจำเป็นในการสั่งซื้อ sidebands สูงเพื่อรักษาความกว้างของผลลัพธ์เฟสเซอร์ (สีแดง) คงที่และทำให้เกิดการปรับเฟสบริสุทธิ์ คุณสามารถดูได้ว่าจำเป็นต้องใช้ sidebands ในการสั่งซื้อที่สูงขึ้นแต่ละคู่เพื่อแก้ไขค่าเบี่ยงเบนจากส่วนโค้งแบบวงกลมที่แนะนำโดย sidebands คำสั่งซื้อที่ต่ำกว่าได้อย่างไร


ลองปรับความลึกที่สูงมาก ๆ ด้วยสคริปต์ matlab - มันชวนให้หลงใหล!
nibot

2

การผสมเสียงกับผู้ให้บริการนั้นเหมือนกับการผสมสัญญาณขาเข้ากับออสซิลเลเตอร์ท้องถิ่นเพื่อให้ได้ความถี่กลาง ในทั้งสองกรณีคุณได้ผลลัพธ์ด้วยความถี่ดั้งเดิมผลรวมของความถี่และความแตกต่างระหว่างความถี่ทั้งสอง เมื่อใดก็ตามที่คุณผสมความถี่ผลลัพธ์นี้ เมื่อคนสองคนร้องเพลงด้วยกันผลเสียงประสาน หากความแตกต่างระหว่างบันทึกของพวกเขาอยู่ในช่วงเสียงคุณจะได้ยินมัน ฉันเคยได้ยิน quartets ร้องเพลงและโน้ตเบสลึก ๆ โผล่ออกมาซึ่งไม่ได้ร้องหรือเล่น


1
เมื่อคนสองคนร้องเพลงด้วยกันเสียงประสานจะเกิดขึ้นไหม และถ้ามีเพียงคนเดียวที่กำลังร้องเพลงอยู่ก็จะหาฮาร์มอนิกไม่ได้?
Dilip Sarwate

น่าสนใจจริง ๆ ว่าสิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นในเอฟเอ็มได้อย่างคาดไม่ถึงและไม่เป็นธรรมชาติเพียงแค่เพิ่มคลื่นไซน์เข้าด้วยกัน ฉันคิดว่ามันยากที่จะคิดในโดเมนความถี่ในฐานะมิติทั้งหมดที่มีความสัมพันธ์กันอย่างสับสนกับโดเมนเวลาและแอมพลิจูดที่คุ้นเคยมากขึ้น ฉันคิดว่านั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขาเรียกมันว่า "การโน้มน้าว"?
TrinitronX
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.