Podręcznik
1. Analogowa modulacja amplitudy
1.1. Transmisja analogowa – kryteria jakości
Aby przesłać sygnał analogowy (mowa, muzyka) można wykorzystać analogowe lub cyfrowe łącze transmisyjne. To ostatnie wymaga przetworzenia sygnału analogowego na strumień binarny drogą próbkowania i kwantyzacji. Schemat analogowego i cyfrowego łącza transmisyjnego podano w Module 1, jednak zostanie on tu przypomniany dla wygody czytelnika. Modulator w systemie analogowym (Rys.1) służy do przeniesienia sygnału modulującego m(t) w odpowiednie pasmo częstotliwości, udostępniane przez kanał transmisyjny. W przypadku połączenia kablowego można zastosować transmisję w paśmie podstawowym bez modulatora, jednak i wówczas modulacja staje się niezbędna, jeśli udostępniamy kabel kilku użytkownikom. Sygnał zmodulowany s(t) zajmuje najczęściej szersze pasmo częstotliwości niż sygnał modulujący, wyjątkiem jest jednowstęgowa modulacja amplitudy. Kanał transmisyjny będziemy modelować jak filtr o paśmie B, przenoszący wszystkie składowe częstotliwościowe zawarte w sygnale s(t). Ponadto uwzględnimy szum n(t) pochodzenia termicznego. Na wyjściu kanału otrzymamy sygnał v(t) o mocy S i szum o mocy N. Stosunek mocy sygnału do szumu: charakteryzuje jakość odebranego sygnału, a co za tym idzie, jakość kanału transmisyjnego. Demodulator ma za zadanie wydzielenie z sygnału v(t) kopii sygnału modulującego s0(t). Ze względu na szum, udaje się to tylko częściowo: na wyjściu demodulatora otrzymuje się sygnał z szumem:
(1) |
Stosunek mocy sygnału użytecznego na wyjściu demodulatora (S0) do mocy szumu (N0) jest pewnym wskaźnikiem jakości otrzymanego sygnału: .
Aby ocenić odporność systemu transmisyjnego na szum w kanale, należy porównać SNR0 i SNR. Duży przyrost wartości SNR w demodulatorze świadczy o dużej odporności systemu na zakłócenia.
Innym parametrem charakteryzującym jakość systemu transmisyjnego jest wykorzystane pasmo B. Oczywiście pasmo zajęte przez sygnał zmodulowany (B) jest proporcjonalne do pasma sygnału modulującego (). Oszczędny system charakteryzuje się niewielkim współczynnikiem poszerzenia pasma . Niestety oba kryteria jakości systemu (odporność na zakłócenia i wąskopasmowość) są sprzeczne. Dużą odpornością na zakłócenia charakteryzują się systemy szerokopasmowe.
Rysunek 1 Analogowe łącze transmisyjne