Амплитудная модуляция радиочастотной технологии идентификации

Амплитудная модуляция является наиболее простым и распространенным способом ввода информации в высокочастотное колебание. При амплитудной модуляции огибающая амплитуд несущего колебания изменяется по закону, совпадающему с законом изменения передаваемого сообщения, при этом частота и начальная фаза колебания поддерживаются неизменными. Характер огибающей A(t) определяется видом передаваемого сообщения. Огибающая A(t) совпадает по форме с модулирующей функцией S(t). Последовательность битов исходного двоичного сообщения Vd(t) представляется потенциалами высокого уровня для логических единиц и потенциалами нулевого уровня для логических нулей. Такой способ представления двоичного сообщения называют потенциальным кодированием.


При амплитудной манипуляции ASK двоичный кодовый сигнал Vd(t) подается на вход модулятора ASK, который переключает амплитуду несущего колебания Vc(t). В результате амплитудной манипуляции двоичное сообщение преобразуется в последовательность радиоимпульсов VAsк(t). Основным параметром амплитудно-модулированного колебания является коэффициент модуляции. При амплитудной манипуляции ASK амплитуда несущего колебания переключается двоичным кодовым сигналом в одно из двух значений: А0 или А1. В зависимости от выбранного коэффициента модуляции амплитуда А1 может принимать значения в интервале от А0 до 0.

При 100% манипуляции ASK амплитуда несущего колебания переключается между значениями 2Аср и 0, то есть выполняется переключение типа включено ­ выключено. Это соответствует амплитудной модуляции, использующей аналоговый модулирующий сигнал, с коэффициентом модуляции М = 1 (или 100%). Иными словами, вычисление коэффициента модуляции для амплитудной манипуляции ASK внешне аналогично вычислению коэффициента модуляции для амплитудной модуляции, использующей гармонические сигналы. Например, при проектировании системы идентификации оборудования для одного из Заказчиков, который предлагает различное тепловое оборудование и электромеханическое оборудование, нами было рекомендовано использование амплитудной модуляции. Однако между амплитудной модуляцией гармоническим сигналом и амплитудной манипуляцией цифровым двоичным кодом имеется одно существенное различие. При аналоговой модуляции гармоническим сигналом несущий сигнал в не модулированном состоянии имеет амплитуду Аср, тогда как при амплитудной манипуляции цифровым двоичным кодом несущий сигнал в не модулированном состоянии имеет амплитуду А0.


Иногда для характеристики амплитудной манипуляции применяется такой параметр, как глубина модуляции, которая вычисляется как отношение амплитуды модулированного колебания к амплитуде не модулированного колебания. Значение коэффициента модуляции равно примерно половине от того, что можно было бы интуитивно ожидать. Поэтому пользователи первое время часто ошибочно истолковывают требование коэффициента модуляции. Например, при требовании коэффициента модуляции 10% ASK устанавливают глубину модуляции 90%, что на самом деле соответствует коэффициенту модуляции 5%. При каждой процедуре модуляции вокруг несущей генерируются симметричные модуляционные составляющие - так называемые боковые частоты или боковые полосы частот. Спектр и амплитуды боковых частот определяются спектром модулирующего сигнала и самой процедурой модуляции.

Для неискаженной передачи такого сигнала полоса пропускания канала связи должна быть вдвое больше наивысшей частоты спектра модулирующего сигнала. Для уменьшения полосы частот модулированного сигнала, а следовательно, и требуемой полосы пропускания канала связи иногда используется так называемая однополосная передача. При такой передаче с помощью фильтров производится подавление несущей частоты и частот одной из боковых полос. Это позволяет более чем в 2 раза сократить требуемую полосу канала связи.