Modulace signálu

Střední odborná škola Otrokovice

www.zlinskedumy.cz

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Miroslav Hubáček.Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR.

Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Charakteristika 1 DUM

Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice

Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /2

Autor Ing. Miroslav Hubáček

Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-EL-ELZ/2-EL-2/1

Název DUM Modulace signálu

Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání

Kód oboru RVP 26-51-H/01

Obor vzdělávání Elektrikář

Vyučovací předmět Elektronická zařízení

Druh učebního materiálu Výukový materiál

Cílová skupina Žák, 16 – 17 let

Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce učitelem, případně jako materiál pro samostudium, nutno doplnit výkladem; náplň: seznámení s pojmem modulace signálu a jeho využití

Vybavení, pomůcky Počítač, dataprojektor, interaktivní tabule

Klíčová slova Modulace, nosná vlna, modulační vlna, modulovaný signál

Datum 14. 2. 2013

Modulace signálu

Náplň výuky

Definice modulaceZákladní pojmyAnalogová modulaceImpulsní modulace

Definice modulace

Modulace je proces, kterým se mění charakter vhodného nosného signálu pomocí modulujícího signálu.

Modulace se velmi často používá při přenosu nebo záznamuelektrických nebo optických signálů. Nejběžnějšími příklady zařízení spotřební elektronikyvyužívajících modulaci jsou například rozhlasový a televizní přijímač, mobilní telefon, různé typy modemů, satelitní přijímače atd.

Zařízení, které provádí modulaci, se nazývá modulátor.

Základní pojmy

• modulační signál – signál, kterým chceme modulovat

• nosný signál – signál, který modulujeme • modulovaný signál – výsledný signál po procesu

modulace• modulátor – zařízení, ve kterém probíhá

modulace

Princip modulace

Obr. 1: Princip modulace

Popis signálů

• nosný signál – signál vysokofrekvenční• modulační signál – signál nízkofrekvenční• modulovaný signál – signál modulovaný podle daného

parametru

Obr. 2: Zobrazení signálů

a)

b) c)

Analogová modulace

Obecný harmonický signál je popsán rovnicí

kde jsou parametry – amplituda signálu – úhlový kmitočet – fázový posun

Podle toho, který z výše uvedených parametrů je ovlivňován modulačním signálem, jsou spojité modulace rozděleny na:amplitudovou – AMfrekvenční – FMfázovou – PM

Druhy analogových modulací

Na fázorovém diagramu je fázor nosné znázorněn černou šipkou, která se otáčí konstantní úhlovou frekvencí. Amplitudová modulace během otáčení mění jeho amplitudu, zatímco obě úhlové modulace mění jeho okamžitý úhel.

Obr. 3: Fázorový diagram spojitých modulací

Impulsová modulace

U tohoto druhu modulace jsou zprávy přenášeny prostřednictvím sledu impulsů.

• amplitudová impulsní modulace – v rytmu modulačního signálu se mění výška impulsů

• frekvenční impulsní modulace – v závislosti na modulačním signálu se mění četnost impulsů

• fázová impulsní modulace – podle modulačního signálu se mění poloha impulsů

Impulsová modulace

• šířková impulsová modulace – šířka impulsů je ovlivňována buď jednostranně, případně oboustranně okamžitou hodnotou modulačního signálu

• polohová impulsová modulace – modulační signál má vliv na střední hodnotu impulsů

• impulsová kódová modulace – modulační signál se v pravidelných časových intervalech „vzorkuje“, zjištěným hodnotám se přiřadí skupiny impulsů, které vyjadřují ve dvojkovém kódu velikost příslušné okamžité amplitudy

Kontrolní otázky:

1. Vysvětlete pojem modulace signálu a její využití v praxi.

2. Jaký je rozdíl analogovou a digitální modulací?

3. Podle jakých parametrů modulujeme analogový signál?

4. V čem spočívá podstata digitální modulace?

Seznam obrázků:

Obr. 1: vlastní

Obr. 2a: Průběh VF vlny: nosný signál. In: Modulace [online]. 2012 [vid. 10. 2. 2013]. Dostupné z: http://www.ackoo.estranky.cz/clanky/modulace.html

Obr. 2b: Průběh VF vlny: modulační signál. In: Modulace [online]. 2012 [vid. 10. 2. 2013]. Dostupné z: http://www.ackoo.estranky.cz/clanky/modulace.html

Obr. 2c: PETERKA, Jiří. Modulační a přenosová rychlost: Modulované signály. In: EArchiv [online]. 2011 [vid. 10. 2. 2013]. Dostupné z: http://www.earchiv.cz/a96/a639k150.php3

Obr. 3: Fázorový diagram spojitých modulací [vid. 10. 2. 2013], dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:F%C3%A1zorov%C3%BD-diagram-modulac%C3%AD.png

Seznam použité literatury:

[1] LÁNÍČEK, R. Elektronika. Praha: BEN, 2002. ISBN 80-86056-25-2.

[2] Modulace. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. 2012 [cit. 10. 2. 2013]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Modulace

[3] PETERKA, Jiří. Modulace. In: eArchiv [online]. 2011 [cit. 20. 2. 2013]. Dostupné z: http://www.earchiv.cz/a91/a142c110.php3

[4] Úhlová versus fázová modulace. In: Úhlová a frekvenční modulace [online]. 2013 [cit. 10. 2. 2013]. Dostupné z: http://fm-pm.godlike.cz/

Děkuji za pozornost