Примітка. Для ВФМ-2 застосовується і друге правило її формування: фаза змінюється при передаванні 0 і не змінюється при передаванні 1

Спектр маніпульованих сигналів. Сигнали і - відрізки гармо­нічних коливань, тому їх спектри хоч і нескінченні, але все ж таки зосере­джені біля частот . Для обчислення характеристик каналу зв'язку, який призначено для передавання маніпульованих сигналів, звичайно не потрібне-знання тонкої структури спектра, досить визначити його ширину. Співвідношення для розрахунків ширини спектра двійкових маніпульованих сигналів, які одержані на основі формули (2.38), наведено нижче (В - швид­кість модуляції, Бод; - девіація частоти, Гц):

Вид маніпуляції	АМ-2	ЧМ-2	ФМ-2	ВФМ-2
Ширина спектра, Гц

Більш детальні дослідження структури спектра маніпульованих сигналів показують, що ширина їх спектра дещо менша (на 30 - 40 %).

3.6. ІМПУЛЬСНА МОДУЛЯЦІЯ

Для імпульсної модуляції переносником є періодична послідовність імпуль­сів однакової форми, як правило, прямокутних. Ця послідовність характеризує­ться чотирма незалежними параметрами: амплітудою , тривалістю , часто­тою слідування , де - період, та фазою імпульсів (рис. 3.13, а). Всі вони можуть бути інформаційними. Якщо змінювати їх пропорційно миттєвим значенням модулюючого сигналу (рис. 3.13, б), дістанемо чотири основні види імпульсної модуляції, а саме:

амплітудно-імпульсну модуляцію (АІМ) змінюється амплітуда

імпульсів (рис 3.13, в);

широтно-імпульсну модуляцію (ШІМ) - змінюється ширина (тривалість)

імпульсів (рис. З.ІЗ,г);

частотно-імпульсну модуляцію (ЧІМ) - змінюється частота (період) Ім­пульсів (рис. 3.13, д);

фазо-імпульсну модуляцію (ФІМ) - імпульси зсуваються відносно тактових точок, за які звичайно приймають початок переднього фронту імпульсів переносника (на рис. 3.13, а тактові точки позначені кружками).

Спектр для імпульсних видів модуляції залежить від спектра модулюючого сигналу, виду та параметрів модуляції. Аналітичний вираз спектра досить складний. Але приблизний його вигляд можна одержати із таких міркувань. Періодичну послідовність імпульсів переносника завжди можна розкласти в ряд Фур'є (див. приклад 2.5). Під час модуляції кожну з гармонічних складових ряду Фур'є можна вважати за самостійний гармонічний "переносник", біля якого розташовуються верхня та нижня бокові смуги частот. А вони розрахо­вуються за правилами, що надані раніше при розгляді модуляції гармонічного переносника. Крім того, у спектрі імпульсних модуляцій обов'язково є спектр модулюючого сигналу . Для щілинності , яка використовується для імпульсних модуляцій, бокові смуги частот не дають помітного розширення спектра в порівнянні зі спектром імпульсного переносника.

Отже, для імпульсних видів модуляції (крім ШІМ) ширина спектра не залежить ні від виду модуляції і її параметрів, ні від модулюючого сигна­лу, ні від періоду слідування імпульсів, а залежить тільки від тривалості імпульсу переносника і згідно із співвідношенням (2.38) обернено пропор­ційна його тривалості, тобто

. (3.24)

Наведені вище міркування справедливі також і для ШІМ, але для визна­чення ширини спектра у формулу (3.24) необхідно підставляти мінімальну тривалість імпульсу , оскільки саме найкоротший імпульс має найбільш широкий спектр.

Подвійна модуляція. Переда­вання імпульсно-модульованих сигналів радіочастотними лініями зв'язку принципово неможливе, оскільки їх спектр хоч значно роз­ширюється, але містить і низькочас­тотні складові модулюючого сигна­лу. Тому для перенесення спектра в область радіочастот здійснюється повторна модуляція, яку називають подвійною: модульованими імпуль­сами знову модулюється гармоніч­ний переносник. При цьому можна дістати більш за 10 різних видів подвійних модуляцій: АІМ-АМ, АІМ-ОМ, ШІМ-АМ та ін. На рис. 3.14 зображено часову діаграму АІМ-АМ сигналу. Подвійні модуляції розрізняються складністю технічної реалізації, шириною спектра, завадостійкістю, їх використання залежить від конкретних технічних умов. З точки зору завадостійкості перевага надається ФІМ-АМ зі щілинністю .

Приклад 3.5. Для передавання розмовного сигналу використовується ФІМ-АМ. Визначи­ти параметри імпульсної модуляції (період та тривалість імпульсів переносника, ширину спектра ФІМ-АМ).

Частота дискретизації розмовного сигналу зі спектром 300-3400 Гц, згідно з рекомендаціями МККТТ, вибрана (див. § 2.4). Отже, період імпульсів переносника . Для щілинності імпульсів їх тривалість . Ширина спектра ФІМ сигналу згідно з формулою (3.24) . В АМ ширина спектра подвоюється, тому ширина спектра ФІМ-АМ буде 160 кГц.