Radio receiver frequency modulation (FM) demodulation (Radio receiver frequency modulation (FM) demodulation)

Посмотреть архив целиком

Radio receiver frequency modulation (FM) demodulation

Frequency modulation is widely used in radio communications and broadcasting, particularly on frequencies above 30 MHz. It offers many advantages, particularly in mobile radio applications where its resistance to fading and interference is a great advantage. It is also widely used for broadcasting on VHF frequencies where it is able to provide a medium for high quality audio transmissions.

In view of its widespread use receivers need lo be able to demodulate these transmissions. There is a wide variety of different techniques and circuits that can be used including the Foster-Seeley, and ratio detectors using discreet components, and where integrated circuits are used the phase locked loop and quadrature detectors are more widely used.

As the name suggests frequency modulation uses changes in frequency to carry the sound or other information that is required to be placed onto the carrier. As the modulating or base band signal voltage varies, so the frequency of the signal changes in line with it. This type of modulation brings several advantages with it. The first is associated with interference reduction. Much interference appears in the form of amplitude variations and it is quite easy to make FM receivers insensitive to amplitude variations and accordingly this brings about a reduction in the levels of interference. In a similar way fading and other strength variations in the signal have little effect. This can be particularly useful for mobile applications where charges in location as the vehicle moves can bring about significant signal strength changes. A further advantage of FM is that the RF amplifiers in transmitters do not need to be linear. When using amplitude modulation or its derivatives, any amplifier after the modulator must be linear otherwise distortion is introduced. For FM more efficient class С amplifiers may be used as the level of the signal remains constant and only the frequency varies.

When a signal is frequency modulated, the carrier shifts in frequency in line with the modulation. This is called the deviation. In the same way that the modulation level can be varied for an amplitude modulated signal, the same is true for a frequency modulated one, although there is not a maximum or 100% modulation level as in the case of AM.

The level of modulation is governed by a number of factors. The bandwidth that is available is one. It is also found that signals with a large deviation are able to support higher quality transmissions although they naturally occupy a greater bandwidth. As a result of these conflicting requirements different levels of deviation are used according lo the application that is used.

Those with low levels of deviation are called narrow band frequency modulation (NBFM) and typically levels of ±3 kHz or more are used dependent upon the bandwidth available. Generally NBFM is used for point to point communications. Much higher levels of deviation are used for broadcasting. This is called wide band FM (WBFM) and for broadcasting deviation of ±75 kHz is used.

In order to be able to receive FM a receiver must be sensitive to the frequency variations of the incoming signals. As already mentioned these may be wide or narrow band. However the set is made insensitive to the amplitude variations. This is achieved by having a high gain IF amplifier. Here the signals are amplified to such a degree that the amplifier runs into limiting. In this way any amplitude variations are removed.

In order to be able to convert the frequency variations into voltage variations, the demodulator must be frequency dependent. The ideal response is a perfectly linear voltage to frequency characteristic. The centre frequency is in the middle of the response curve and this is where the unmodulated carrier would be located when the receiver is correctly tuned into the signal. In other words there would be no offset DC voltage present.

The ideal response is not achievable because all systems have a finite bandwidth and as a result a response curve known as an "S" curve is obtained. Outside the bandwidth of the system, the response falls, as would be expected. Frequency variations of the signal are convened into voltage variations which can be amplified by an audio amplifier before being passed into headphones, a loudspeaker, or passed into other electronic circuitry for the appropriate processing.

To enable the best detection to take place the signal should be centered about the middle of the curve. If it moves off too far then the characteristic becomes less linear and higher levels of distortion result. Often the linear region is designed lo extend well beyond the bandwidth of a signal so that this does not occur. In this way the optimum linearity is achieved. Typically the bandwidth of a circuit for receiving VHF FM broadcasts may be about 1 MHz whereas the signal is only 200 kHz wide.

www.08.coolagin.ru


Радио-модуляция частоты приемника (FM) демодуляции


Модуляция частоты широко используется в радио-коммуникациях и радиовещании, особенно на частотах выше 30 МГц. Это предлагает много преимуществ, особенно в мобильных радио-приложениях, где его сопротивление исчезновению и вмешательству - большое преимущество. Это также широко используется для того, чтобы вещать на частотах УКВ, где это в состоянии обеспечить среду для высококачественных звуковых передач.

Ввиду его широко распространенного использования приемники нуждаются в Ло быть в состоянии демодулировать эти передачи. Есть широкое разнообразие различных методов и схем, которые могут использоваться, включая Приёмное-Seeley, и датчики отношения, используя осторожные компоненты, и где интегральные схемы используются, фаза захватила петлю, и датчики квадратуры более широко используются.

Поскольку имя предлагает, чтобы изменения использования модуляции частоты в частоте несли звук или другую информацию, которая обязана быть помещенной на курьер. Как модуляция или основное напряжение сигнала группы изменяется, таким образом частота изменений сигнала в соответствии с этим. Этот тип модуляции приносит несколько преимуществ с этим. Первое связано с сокращением вмешательства. Большое вмешательство появляется в форме изменений амплитуды, и весьма легко сделать FM приемников нечувствительный к изменениям амплитуды, и соответственно это вызывает сокращение уровней вмешательства. В подобном пути исчезнуть и другие изменения силы в сигнале имеют небольшой эффект. Это может быть особенно полезно для мобильных применений, где обвинения в местоположении как шаги транспортного средства могут вызвать существенные изменения силы сигнала. Дальнейшее преимущество FM состоит в том, что усилители RF в передатчиках не должны быть линейными. Используя модуляцию амплитуды или ее производные, любой усилитель после того, как модулятор должен быть линейным иначе, искажение введено. Поскольку FM более эффективных усилителей класса С может использоваться, поскольку уровень сигнала остается постоянным, и только частота изменяется.

Когда сигнал - смодулированная частота, изменения курьера в частоте в соответствии с модуляцией. Это называют отклонением. Таким же образом то, что уровень модуляции может быть различен для амплитуды, смодулировало сигнал, то же самое верно для частоты, смодулированной один, хотя нет максимального или 100%-ого уровня модуляции как в случае AM.

Уровнем модуляции управляют многие факторы. Полоса пропускания, которая доступна, является тем. Также найдено, что сигналы с большим отклонением в состоянии поддержать более высокие качественные передачи, хотя они естественно занимают большую полосу пропускания. В результате этих противоречивых требований различные уровни отклонения используются согласно Ло применение, которое используется.

Те с низкими уровнями отклонения называют узкой модуляцией частоты группы (NBFM) и типично уровнями ±3 кГц, или больше используется зависящее от доступной полосы пропускания. Вообще NBFM используется для пункта, чтобы указать коммуникации. Очень более высокие уровни отклонения используются для того, чтобы вещать. Это называют широкой группой FM (WBFM), и для радиовещательного отклонения ±75 кГц используется.

Чтобы быть в состоянии получить FM приемника должно быть чувствительным к изменениям частоты поступающих сигналов. Как уже упомянуто они могут быть широкой или узкой группой. Однако набор сделан нечувствительным к изменениям амплитуды. Это достигнуто при наличии высокой выгоды IF усилитель. Здесь сигналы усилены до такой степени, что усилитель сталкивается с ограничением. Таким образом любые изменения амплитуды удалены.

Чтобы быть в состоянии преобразовать изменения частоты в изменения напряжения, демодулятор должен быть иждивенцем частоты. Идеальный ответ - совершенно линейное напряжение к особенности частоты. Частота центра находится в середине кривой ответа, и это - то, где несмодулированный курьер был бы расположен, когда приемник правильно настроен в сигнал. Другими словами не было бы никакого погашения подарок напряжения DC.

Идеальный ответ не достижим, потому что у всех систем есть конечная полоса пропускания и в результате известная кривая ответа, поскольку кривая "S" получена. Вне полосы пропускания системы, падений ответа, как ожидался бы. Изменения частоты сигнала созваны в изменения напряжения, которые могут быть усилены звуковым усилителем прежде, чем быть переданным в наушники, громкоговоритель, или переданы в другую электронную схему для соответствующей обработки.

Чтобы позволить лучшему обнаружению иметь место, сигнал должен быть сосредоточен о середине кривой. Если это отъезжает слишком далеко тогда, особенность становится менее линейными и более высокими уровнями результата искажения. Часто линейная область разработана, Ло простирается хорошо вне полосы пропускания сигнала так, чтобы это не произошло. Таким образом оптимальная линейность достигнута. Типично полоса пропускания кругооборота для того, чтобы получить УКВ ИЗ радиопередач может составить приблизительно 1 МГц, тогда как сигнал только 200 кГц шириной.


Случайные файлы

Файл
26913.rtf
102462.rtf
160887.rtf
72671-1.rtf
24449.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.