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Ciò che è FM (Frequency Modulation)?

Date:2016/4/18 16:08:20 Hits:

Panoramica o tutorial sulle basi di ciò che è la modulazione di frequenza, FM utilizzato per modulare un segnale radio per trasportare suoni o altre informazioni.

Modulazione di frequenza, FM è ampiamente utilizzato per una varietà di applicazioni di comunicazione radio. Trasmissioni FM nelle bande VHF ancora fornire audio di qualità eccezionalmente elevata, e FM è anche utilizzato per una varietà di forme di due comunicazioni radio modo, ed è particolarmente utile per le comunicazioni radiomobili, in uso in taxi, e molte altre forme di veicolo .
in vista della sua diffusione, modulazione di frequenza, FM, rappresenta un'importante forma di modulazione, nonostante molte forme di trasmissione digitale utilizzato in questi giorni.
FM, modulazione di frequenza è stato in uso per molti anni. Tuttavia i suoi vantaggi non erano immediatamente evidente. Nei primi giorni del wireless, si è pensato che una larghezza di banda stretta è stato richiesto di ridurre il rumore e le interferenze. Poiché FM non ha svolto bene in queste condizioni, AM e FM predominato non è stato utilizzato. Tuttavia, Edwin Armstrong, un ingegnere americano ha esaminato l'uso della banda larga per la trasmissione FM e introdusse l'idea contro la tendenza del pensiero del tempo.
Fin dalla sua prima introduzione l'uso della modulazione di frequenza, FM è cresciuto enormemente. Ora FM banda larga è ancora considerato come un mezzo di trasmissione molto alta qualità per la trasmissione di alta qualità. FM, modulazione di frequenza è anche ampiamente utilizzato per le comunicazioni in cui è sensibile alle variazioni di potenza del segnale.



FM, basi modulazione di frequenza

Il metodo più ovvio di applicare la modulazione di un segnale è sovrapporre il segnale audio sul ampiezza della portante. Tuttavia, questo non è affatto l'unico metodo che può essere impiegato. E 'anche possibile variare la frequenza del segnale che invia modulazione di frequenza o FM. Si può notare che sotto la frequenza del segnale varia la tensione dei cambiamenti segnale modulante.




Concetto di modulazione di frequenza


La quantità di cui varia la frequenza del segnale è molto importante. Questo è noto come la deviazione ed è normalmente citato come il numero di deviazione kilohertz. Come esempio il segnale può avere una deviazione di ± 3 kHz. In questo caso il vettore è fatto per muoversi su e giù da 3 kHz.



Banda stretta FM, NBFM, e larga banda FM, WBFM
Il livello di scostamento è importante in molti aspetti. Ovviamente è importante nel determinare la larghezza di banda del segnale complessivo. Come risultato la deviazione utilizzato per FM è differente tra le diverse applicazioni. Le stazioni radio in VHF parte dello spettro di frequenze tra 88.5 e 108 MHz utilizzano grandi valori di deviazione, tipicamente ± 75 kHz. Questo è noto come FM a banda larga (WBFM). Questi segnali sono in grado di supportare trasmissioni di alta qualità, ma occupano una grande quantità di larghezza di banda. Di solito 200 kHz è consentito per ciascuna trasmissione a banda larga FM. Ai fini della comunicazione radio viene utilizzata meno larghezza di banda. Banda stretta FM, NBFM usa spesso figure di deviazione di circa ± 3 kHz o forse poco più. Poiché la qualità non è così importante per le applicazioni di comunicazione radio, la larghezza di banda molto più stretta ha dei vantaggi in termini di efficienza dello spettro radio.



Miglioramento Signal to Noise Ratio
E 'già stato detto che FM può dare un segnale migliore di rumore di AM quando si utilizzano ampie larghezze di banda. Il rumore ampiezza può essere rimosso limitando il segnale per rimuoverlo. Infatti maggiore è la deviazione migliore è la prestazione di rumore. Quando si confrontano un segnale AM ​​ad una FM un miglioramento pari a 3 D2 si ottiene dove D è il rapporto deviazione.



Pre-enfasi e de-enfasi quando si utilizza la modulazione di frequenza
Un ulteriore miglioramento nel rapporto segnale-rumore può essere raggiunto se il segnale audio è pre-ha sottolineato. Per raggiungere questo obiettivo i suoni ad alta frequenza di livello inferiore vengono amplificati in misura maggiore della frequenza più bassa suona, prima della trasmissione. Una volta al ricevitore i segnali passano attraverso una rete con l'effetto opposto per ripristinare una risposta in frequenza piatta.
Per ottenere la pre-enfasi il segnale viene fatto passare attraverso un condensatore-resistore (CR) rete. A frequenze superiori alla frequenza di taglio aumenta il segnale del livello di 6 dB per ottava. Analogamente al ricevitore la risposta cade della stessa quantità.
Sia il ricevitore e trasmettitore reti devono corrispondere un l'altro. Nel Regno Unito la costante di tempo RC è scelto per essere 50μsS. Per questo la frequenza f1 rottura è Hz 3183. Per le trasmissioni in Nord America viene utilizzato valori di 75μs con una frequenza di rottura di 2.1 kHz.
Pre-sottolineando l'audio di un segnale FM è efficace perché il rumore di uscita da un sistema FM è proporzionale alla frequenza audio. Al fine di ridurre il livello di questo effetto, l'amplificatore audio nel ricevitore deve avere una risposta che cade con frequenza. Al fine di evitare che il segnale audio di perdere le frequenze più alte, il trasmettitore deve aumentare il livello delle alte frequenze per compensare. Ciò può essere ottenuto in quanto il livello dei suoni ad alta frequenza è inferiore a quelle più basso in frequenza.



Modulazione di frequenza evidenzia

La modulazione di frequenza viene utilizzato in una vasta gamma radio o applicazioni di comunicazione dalla radiodiffusione a due vie link di radiocomunicazione nonché comunicazioni radio mobili. Possiede molti vantaggi rispetto modulazione di ampiezza e questa è la ragione per la sua diffusione. Al giorno d'oggi, sono state introdotte molte forme digitali di comunicazioni radio, ma nonostante questo l'uso della modulazione di frequenza, FM senza dubbio continuerà per molti anni a venire in molte aree di comunicazioni radio.

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