位相変調とは:長所、短所、およびアプリケーション

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私たちの日常生活では、ラジオ、テレビ、新聞、携帯電話、インターネットなど、多くの人々とのコミュニケーションのための多くのエンターテインメントメディアソースを見ることができます。コミュニケーションとは、ある場所から別の場所へ、またはある人から別の人への情報の双方向または一方向のコミュニケーションの手順として定義できます。たとえば、基本的な 通信システム これは、送信機(Tx)、受信機(Rx)、およびそれらの間の通信チャネルという3つのコンポーネントで構成されています。通信システムの送信機と受信機の設計は、 電子回路 。送信機は、データを信号に変換して、通信媒体を介して送信します。レシーバーは、信号を元のデータに逆方向に変更するために使用されます。チャネルは、ある場所から別の場所に信号を送信する媒体です。ある場所から別の場所に信号を送信したい場合は、信号をより強くする必要があります。信号強化プロセスが完了すると、信号は長距離に送信できます。これは、 変調プロセス

位相変調とは何ですか?

PMまたは 位相変調の定義 通信信号の送信を目的とした変調の一種です。即時位相の違いにより、キャリア信号に応じてメッセージ信号を変化させます。この変調は、次のような2つの主要な形式の組み合わせです。 周波数変調 そして 角度変調




搬送波信号の位相は、メッセージ信号の振幅に従うように変調されます。メッセージ信号の振幅が変化すると、キャリア信号の位相も変化しますが、ピナクルの振幅とキャリア信号の周波数の両方が安定して維持されます。 位相変調 キャリア(Ø)信号の位相は、入力変調信号の振幅に比例して(それに応じて)変化するものとして定義できます。

位相変調波形

位相変調波形



PM方程式:

V = A sin [wct +Ø]

V = A sin [wct + mp sin wmt]


A = PM信号の振幅

mp = PMの変調指数

wm =2πfmwc=2πfc

V = A sin [2πfct+mpsin2πfmt]

ザ・ 位相変調図 上に示されています。入力信号の振幅が増加すると、キャリア位相偏差が大きくなり、その逆も同様です。入力振幅が増加すると(+ veスロープ)、キャリアは位相進みます。入力振幅が減少すると(-veスロープ)、キャリアは位相遅れを起こします。

したがって、入力振幅が増加すると、位相進みの大きさも瞬時から瞬時に増加し続けます。たとえば、位相進みがt = 1秒で30度だった場合、位相進みはt = 1.1秒で35度に増加します。位相進みの増加は、周波数の増加に相当します。

同様に、入力振幅が減少すると、位相遅れの大きさも瞬間から瞬間へと増加し続けます。たとえば、位相遅れがt = 1秒で30度だった場合、位相遅れはt = 1.1秒で35度に増加します。位相遅れの増加は、周波数の減少と同等です。
したがって、 位相変調波形 になります FMに似ています すべての面で波形。

位相変調の形式

PMはで使用されていますが アナログ伝送 、それは、それが異なる位相の間で制御するところならどこでも、デジタルタイプの変調として広く使用されています。 PSK(位相偏移変調) 、およびこれにはいくつかの形式があります。

マージすることはまだ可能です PSK(位相偏移変調)AK(振幅キーイング) ある種の変調では、 QAM(直交振幅変調) 。使用されているFMの形式のいくつかを以下に示します。

  • 位相変調(PM)
  • 位相偏移変調(PSK)
  • バイナリ位相偏移変調(BPSK)
  • 直交位相偏移変調(QPSK)
  • 8点位相偏移変調(8 PSK)
  • 16ポイント位相偏移変調(16 PSK)
  • オフセット位相偏移変調(OPSK)

上に示したリストは、ラジオのアプリケーションで頻繁に使用されるPMの形式の一部です。

位相変調の長所と短所

位相変調の利点は次のとおりです。

  • 位相変調(PM)は、周波数変調(FM)とは対照的です。
  • これは、ドップラーデータを削除することによってターゲットの速度を見つけるために使用されます。これには、位相変調中に達成できるがFM(周波数変調)では達成できない一定の搬送波が必要です。
  • この変調の主な利点は、コンピュータが電話システムを使用して高速で通信できるようにするため、信号変調です。
  • 情報が侵入することなく送信されている場合、速度レートを観察できます。
  • また、PM(位相変調)のもう1つの利点は、ノイズに対する耐性が向上することです。

位相変調の欠点は次のとおりです。

  • 位相変調には、それらの間の位相変動によって2つの信号が必要です。これにより、2つのパターンの両方が参照と信号のように必要になります。
  • このタイプの変調には、変換技術のためにより複雑になるハードウェアが必要です。
  • 変調のインデックスpiラジアン(1800)を超えると、位相のあいまいさが生じます。
  • 周波数逓倍器を採用することにより、位相変調指数を高めることができます。

位相変調アプリケーション

位相変調のアプリケーションには、次のものがあります。

  • この変調は、 電波送信 、およびこれは、いくつかのデジタル伝送コーディング方式に不可欠な要素です。
  • 位相変調は電波の送信に広く使用されており、十分な範囲の電波をサポートする多くのデジタル伝送コーディング方式の不可欠な要素です。 ワイヤレステクノロジー といった GSM 、衛星テレビ、および Wi-Fi
  • 位相変調は、波形と信号を生成するためにデジタルシンセサイザーで使用されます
  • PMは、YamahaDX7などのデジタルシンセサイザーの信号および波形生成に使用されます。 位相変調合成 実装、および位相歪みとして知られているサウンド合成のためのカシオCZ。

したがって、これはすべてについてです 位相変調とは 、PM方程式、 位相変調グラフ 。最後に、上記の情報から、PMは、データを搬送波の即時位相の差として表す変調の一種であると結論付けることができます。低周波数に基づく位相の変化は、位相変調を提供します。ここにあなたへの質問があります、 自己位相変調とは