一般変調は、電子または光キャリア信号に情報を追加することにより、データを電波に変換するプロセスです。搬送波信号は、一定の波形、一定の高さ、または振幅、および周波数を持つものです。
変調の働き
変調は、電磁波、レーザー/光学、コンピューターネットワークなどの電磁信号に適用されることがよくあります。一定の振幅と 0 Hz の周波数を持つ縮退した搬送波として扱うことができる直流にも適用できます。特に、モールス符号電信やデジタル電流ループ インターフェイスなどで、オンとオフを切り替えることによって適用できます。
キャリアがないという特殊なケースで、接続されたデバイスがリモート システムに接続されていないことを示す応答メッセージが表示され、ベースバンド変調と呼ばれます。
変調は、電力線ネットワークのように 50 ～ 60 Hz のような低周波交流にも適用できます。
変調の種類
周波数変調
周波数変調は、変調信号の瞬間的な振幅に応じて搬送波の周波数を調整し、位相と振幅を変更しない変調です。短距離でデータまたは情報を送信する目的で、波動周波数の変更が使用されました。
周波数変調指数は常に 1 を超え、最大帯域幅 200 kHz を必要とし、88 ～ 108 メガヘルツの非常に高い周波数で動作し、無数の側波帯を持つ複雑な周波数を持ち、高音質で高品質の信号を受信します。周波数変調と位相変調は、電気通信伝送システムで使用される周波数変調のクラスである角度変調のもう 1 つの原理です。
振幅変調と周波数変調
振幅変調 (AM) は、位相と周波数が同じである変調信号の瞬間的な振幅に応じて、搬送波の振幅が調整される変調です。波の振幅の変更は、長距離にわたってデータまたは情報を送信する目的で発生します。
振幅変調指数の範囲は 0 ～ 1 で、最小帯域幅 10 kHz が必要で、535 ～ 1705 キロヘルツの中周波数および高周波数で動作し、側波帯が 2 つしかない単純な回路を備えており、不十分なサウンド レベルの低品質信号を受信します。 .
一般に、FM と AM は同じように機能しますが、搬送波の変調方法が異なります。 AM では、音声情報を結合するために信号強度が変化します。 FM では、オーディオ情報を組み込むために、キャリア信号の 1 秒あたりの電流の方向が変化する現在の周波数が変化します。
振動解析における周波数変調
振動分析は、異常な振動イベントを検出し、機械とそのコンポーネントの寿命を評価するために、機器の振動信号または周波数のレベルとパターンを測定および分析するプロセスです。
振動解析は、異常な振幅と周波数の変動を引き起こす可能性のある誤差がある回転機械にとって特に重要です。復調されたプロセスは、これらの変調周波数を直接検出でき、変調された搬送波から情報コンテンツを取得するために使用されます。
コミュニケーションにおける変調の使用
異なる周波数の多くの搬送波は通常、信号媒体を介して送信でき、各搬送波は独立した信号によって変調されます。たとえば、Wi-Fi は個々のチャネルを使用して、複数のクライアントとの間でデータを同時に転送します。
キャリア信号は、効率的な送受信のために波長を短縮するために使用されます。最適なアンテナ サイズは波長の半分または 4 分の 1 であるため、3000 Hz の音声周波数には 100 km の波長と 25 km のアンテナが必要です。代わりに、波長 3 メートルの 100 MHz FM キャリアを使用すると、アンテナの長さは 80 cm で済みます。
周波数変調の変調指数
周波数変調指数は、信号周波数とメッセージ信号の周波数が変調 (FM) 信号周波数の周波数にどのように影響するかを表します。
または
周波数変調は、通常、メッセージ信号の周波数に対するキャリア信号の最大周波数偏差の比率として定義されます。
それは次のように与えられます:
変調指数=fm
ここで、Δf =キャリア信号の最大周波数偏差
周波数変調の利点
<オール>周波数変調の適用
周波数変調には次のような用途があります:
- FM 放送
- レーダー
- 磁気テープ記録システム
- テレメトリー
- 双方向無線システム
- 音楽合成
- 地震探査
- ビデオ伝送システム
変調の使用
一般に、無線周波数帯域 (RF) 伝送で使用される搬送波は、それ自体で多くの情報を運ぶことはありません。音声またはデータを含めるには、搬送波の先頭に別の波を配置する必要があります。このプロセスは重ね合わせとして知られています。
したがって、搬送波の形状が変化します。これを行うプロセスを変調と呼びます。音声を送信するには、まずトランスデューサを使用して音声信号を電気信号に変換する必要があります。変換後、キャリア信号の変調に使用されます。
結論
基本的に、この記事では、モジュレーションについて知るようになりました。変調は、送信に適したソースからの情報をエンコードするプロセスです。これは、波の特性を変更することによって実現されます。搬送波 (または正弦波信号) と呼ばれる高周波信号の上にメッセージを置くことで、ビデオ、音声、およびその他のデータを送信できます。
変調プロセスでは、搬送波のパラメータ (振幅、周波数、位相など) が変調信号に応じて変化します。このバリエーションは、データ転送コードのコードとして機能します。
