Modulacja częstotliwości

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Przebieg oraz jego modulacja amplitudy i częstotliwości
Modulacja częstotliwości

Modulacja częstotliwości, skr. FM (od ang. Frequency Modulation) – kodowanie informacji w fali nośnej przez zmiany jej chwilowej częstotliwości w zależności od sygnału wejściowego, tj. jej modulację.

Modulacja częstotliwości jest systemem transmisji sygnału analogowego stosowanym do przesyłania sygnału radiowego radia publicznego w zakresie fal ultrakrótkich, stąd zakres ten w mowie potocznej często określa się jako „FM”. Modulację częstotliwości stosuje się też w transmisji sygnału w telewizji satelitarnej, dźwiękowego w wielu systemach telewizji naziemnej oraz informacji o kolorze (chrominancji) w systemie telewizji kolorowej SECAM. System ten umożliwia odfiltrowanie po stronie odbiornika znacznie więcej zakłóceń niż w systemie AM. Sygnał po odebraniu i wzmocnieniu może być ograniczony do takiej samej amplitudy, dzięki czemu udaje się wyeliminować większość zakłóceń.

Częstotliwość sygnału nośnego o częstotliwości f_n zmienia się w zakresie od \scriptstyle f_m - \Delta_f do \scriptstyle f_m + \Delta_f, gdzie \scriptstyle \Delta_f to tzw. dewiacja częstotliwości; stosunek \scriptstyle m_f = \frac{\Delta_f}{f_m} nazywa się wskaźnikiem dewiacji częstotliwości lub współczynnikiem modulacji częstotliwości.

Realizacja modulatora FM[edytuj | edytuj kod]

Jako modulator FM najczęściej stosuje się diodę pojemnościową w obwodzie rezonansowym generatora, która zmieniając swoją pojemność w takt zmian napięcia sygnału modulującego zmienia częstotliwość generowanej fali nośnej.

FM cyfrowe[edytuj | edytuj kod]

Oznaczenie FM stosuje się też do oznaczania niektórych technik kodowania informacji cyfrowej. Najbardziej znany jako system zapisu informacji na nośnikach magnetycznych. Przy odczycie sygnału z takiego nośnika dość trudny jest sam odczyt namagnesowania, znacznie łatwiejszy jest odczyt zmian namagnesowania (pola magnetycznego), gdyż wywołuje ono powstanie prądu indukcyjnego w głowicy magnetycznej.

Przy zapisie FM kierunek pola magnetycznego zmieniany jest na początku komórki bitowej oraz w jej środku, ale tylko wtedy, gdy kodowana jest jedynka (binarna).

Algorytm kodowania 1 bitu metodą FM:

  • Zmień kierunek prądu,
  • Czekaj połowę okresu,
  • Jeśli 1, to zmień kierunek prądu,
  • Czekaj połowę okresu.

Zapis liczby binarnej 010011 wywoła następujący przepływ prądu:

0 1 0 0 1 1
+ + - + - - + + - + - +

Nadawaniu ciągu jedynek odpowiada sygnał o częstotliwości dwa razy większej niż przy nadawaniu ciągu zer, dlatego ten sposób zapisu nazwano FM. Sposób ten został wyparty przez system MFM, a następnie przez RLL.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]