Amplitudowa

Amplitudowa modulacja, często nazywana modulacją amplitudową (AM), jest techniką modulacji sygnału, w której amplituda fali nośnej jest zmieniana w zależności od przebiegu sygnału informacyjnego. W efekcie przebieg nośnej odzwierciedla kształt sygnału podczas przekazu. Technika ta była kluczowa dla wczesnych systemów radiowych i nadal występuje w niektórych zastosowaniach.

Matematycznie, sygnał modulowany s(t) wyrażany jest jako s(t) = A_c [1 + m(t)] cos(2π f_c t), gdzie A_c jest amplitudą nośnej, f_c częstotliwość nośnej, a m(t) to znormalizowany sygnał modulujący o maksymalnej wartości m_max ≤ 1. Aby zapobiec overmodulacji, m(t) powinien być ograniczony. W praktyce stosuje się różne współczynniki w zależności od układu.

W AM wyróżnia się kilka wariantów: modulacja z nośną (DSB-FC, czyli double sideband with carrier); modulacja z bocznymi ramionami bez nośnej (DSB-SC); oraz modulacje z jedną boczną (SSB) lub vestigial sideband (VSB) używane w telewizji. DSB-FC zachowuje nośną, co ułatwia demodulację detektorem obwodowym, lecz jest mniej efektywna energetycznie.

Pasmo transmisyjne w AM wynosi 2 f_m, gdzie f_m to najwyższa częstotliwość modulatora; szerokie pasmo powoduje podatność na szum i zakłócenia, a efektywność energetyczna wynika z stałej mocy nośnej. Demodulacja może być za pomocą detektora obwodowego dla AM z nośną; w DSB-SC wymagana jest demodulacja synchroniczna.

Historia i zastosowania: AM były podstawą wczesnej radiostacji i komunikacji wojskowej; obecnie zastosowania ograniczone, z utrzymaniem w niektórych zakresach radiowych i systemach awaryjnych; w telewizji używa się wersji VSB; w muzyce i elektronice amplitudowa modulacja bywa używana w eksperymentach i syntezie dźwięku.