10. Модуляція імпульсних коливань

Побудова математичної моделі модульованих сигналів з використанням високочастотного імпульсного переносника є достатньо складною і виходить за межі цього підручника, тому розглянемо лише часові діаграми сигналів за різних видів модуляції.

У разі АІМ імпульси змінюють амплітуду пропорційно до модулюючого сигналу, але зберігається незмінною їхня тривалість на період повторення (рис.1.13, б).

                У разі ФІМ імпульси зберігають тривалість та амплітуду, проте моменти їхньої появи зміщуються у часі стосовно їхніх початкових значень на деяку величину Dt, яка пропорційна до миттєвого значення модулюючого сигналу. Часову діаграму для гармонічного модулюючого сигналу наведено на рис.1.13, в.

У разі ЧІМ імпульси зберігають незмінними тривалість та амплітуду, проте змінюється частота їхнього повторення пропорційно до миттєвих значень модулюючого сигналу (рис.1.13, г). 

Вид імпульсної модуляції визначає параметр  імпульсного переносника, який змінюється під дією модулюючого інформаційного сигналу.

У разі ШІМ змінюється тривалість імпульсів пропорційно до миттєвих значень модулюючого сигналу. Розрізняють односторонню ШІМ, коли один із фронтів імпульсу пересувається під час процесі модуляції, а другий зберігає своє розміщення у часі, та двосторонню – коли пересуваються обидва фронти симетрично стосовно середини імпульсу. Можливий вигляд послідовності імпульсів з односторонньою ШІМ при гармонічному модулюючому сигналі зображено на рис.1.13, д.

При кодоімпульсній модуляції керуючим сигналом є цифровий сигнал, який відповідає миттєвому значенню первинного модулюючого сигналу у двійковій системі числення.


Рис.1.13. Часові діаграми: а – гармонічного модулюючого сигналу;

б  – АІМ - сигналу; в – ФІМ - сигналу;  г – ЧІМ - сигналу; д – ШІМ - сигналу

                При КІМ імпульси зберігають тривалість та амплітуду, проте у фіксовані моменти часу, які визначені періодом повторення, з’являється не один імпульс, а “пакет” імпульсів, кодова послідовність яких відповідає у двійковій системі числення миттєвому значенню модулюючого сигналу в цей момент. Отже, сигнал з КІМ відповідає цифровому сигналові, у якого нулям та одиницям відповідає відсутність або наявність імпульсу у пакеті.