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周波数変調の長所と短所


通信システムは、2 つの当事者間の情報交換のシステムです。コミュニケーションとは、情報の送受信のプロセスです。送信機、チャネル、および受信機は、通信システムの重要な部分を形成します。

周波数変調は通信システムの不可欠な部分であり、この技術は電気通信、ラジオ放送、信号処理、コンピューティングなどのさまざまな分野で使用されています。

周波数変調は、定義、種類、利点、欠点、およびアプリケーションに細分されます。

変調とその種類

変調は、チャネルを介してメッセージ信号を送信するための必須要件です。これは、高周波搬送波信号を使用した低周波情報信号の送信です。

搬送波パラメータの変化が連続的で、入力信号に応じている場合、変調技術は次のカテゴリに分類されます。

  • 振幅変調 (AM)

振幅変調は、搬送波の振幅を変化させることによって搬送波に情報をエンコードします。

  • 周波数変調 (FM)

周波数変調とは、搬送波の周波数を変化させることによって搬送波に情報をエンコードすることです

  • 位相変調 (PM)

位相変調は、波の位相を変化させることによって、搬送波に情報をエンコードすることです

周波数変調:定義

周波数変調は、キャリア信号の周波数が変調信号に対して変化するプロセスです。 FM 変調信号は変調信号の非線形関数です。

周波数変調の種類

<オール>
  • 狭帯域周波数変調とは、FM 変調波の帯域幅が狭いことを意味します。最大周波数偏差は 3kHz です。
  • 広帯域周波数変調とは、FM 変調波の帯域幅が広いことを意味します。変調周波数の範囲は 30Hz から 15kHz で、最小偏差は 75kHz です。
  • 周波数変調の利点

    <オール>
  • 周波数変調波の振幅は影響を受けません。
  • 周波数変調によりノイズが減少します。したがって、信号対雑音比が大幅に向上します。
  • 周波数偏差を大きくすることでノイズを減らすこともできます。
  • また、ガード バンドを通じて隣接チャネルによる干渉を低減します。
  • VHF と呼ばれる非常に高い周波数で動作します。
  • 単一の強度変動に耐性があります。
  • 送信機にリニア アンプは必要ありません。
  • 周波数変調の欠点

    <オール>
  • FM は広い範囲をカバーできません
  • 周波数変調の送受信機器は複雑で高価です。
  • 一般的に、FM には 200kHz の広いチャンネルが必要です。
  • より良い信号を得るには、FM のアンテナを近くに配置する必要があります。
  • 周波数変調の応用

    <オール>
  • ビデオ カセット レコーダーで使用されます。
  • VHS の発光部品を保管するために使用されます。
  • リミッターとして機能し、プリエコーの除去にも役立ちます。
  • ラジオ放送や衛星テレビで使用されています。
  • 音声周波数合成に使用されます。
  • 類似のテレビ音声を放送するために使用されます。
  • 周波数変調と位相変調:比較

    <オール>
  • FM では振幅と位相が一定のままですが、PM では周波数と振幅が一定のままです。
  • 周波数変調と位相変調はどちらも変調電圧に比例します。
  • FM は周波数の変化に関連し、PM は位相の変化に関連しています。
  • PM レシーバーで FM を受信できます。また、FM レシーバーで PM 信号を受信することもできます。
  • PM 波と FM 波の振幅は一定です。
  • FM は高品質の受信信号を提供しますが、PM は低品質の受信信号を提供します
  • 信号対雑音比は、PM と比較して FM の方が優れています。
  • 周波数変調と振幅変調:比較

    <オール>
  • AM では振幅の変調が発生し、FM では周波数の変調が発生します。

  • FM では振幅と位相は一定のままですが、AM では周波数と位相は一定のままです。

  • AM は FM に比べて音質が劣ります。

  • FM は AM に比べて費用がかかります。
  • AM は長距離を送信でき、FM に比べて帯域幅が狭くなります。
  • 周波数復調

    周波数復調は不可欠なプロセスです。変調の反転です。このプロセスでは、チャネルの受信側で搬送波からの情報の取得が行われます。

    復調器は、搬送波から元の情報を復元するために使用される電子回路です。

    結論

    周波数変調は、変調の非常に重要なサブタイプです。それは私たちの日常生活の非常に不可欠な部分を形成しています。ラジオ放送と衛星テレビで最も頻繁に使用されます。

    周波数変調には、他の変調システムと同様に、長所と短所の両方があります。ラジオ放送で使用される理由である、非常に低い干渉で高いサウンド対ノイズ比を提供します。最も重大な欠点の 1 つは、広い範囲をカバーできないことと、システムが非常に高価で複雑であることです。



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