Was ist FM (Frequency Modulation)?

Überblick oder Tutorial über die Grundlagen der Frequenzmodulation, FM, die zum Modulieren eines Funksignals zum Übertragen von Ton oder anderen Informationen verwendet wird.

Frequenzmodulation FM wird häufig für eine Vielzahl von Funkkommunikationsanwendungen verwendet. UKW-Sendungen auf den VHF-Band immer noch eine außergewöhnlich hohe Qualität Audio-und FM ist auch für eine Vielzahl von Formen der Zwei-Wege-Funkkommunikation verwendet wird, und es ist besonders nützlich für mobile Funkkommunikation, in Taxis eingesetzt, und viele andere Formen von Fahrzeug .
im Hinblick auf seine weit verbreitete Verwendung, Frequenzmodulation FM, ist eine wichtige Form der Modulation, obwohl viele Formen der digitalen Übertragung verwendet in diesen Tagen.
FM Frequenzmodulation hat seit vielen Jahren. Jedoch waren ihre Vorteile nicht sofort offensichtlich. In den frühen Tagen von drahtlosen, dachte man, dass eine geringere Bandbreite erforderlich war, um Rauschen und Störungen zu reduzieren. Als FM nicht gut unter diesen Bedingungen durchzuführen, überwogen AM-und FM nicht verwendet wurde. Edwin Armstrong, ein amerikanischer Ingenieur sah jedoch bei der Verwendung von Breitband-FM für Rundfunk und führte die Idee gegen den Trend des Denkens der Zeit.
Seit der ersten Einführung der Einsatz von Frequenzmodulation, FM hat enorm gewachsen. Jetzt Breitband-FM wird immer noch als eine sehr hohe Qualität Übertragungsmedium für hohe Qualität Rundfunk angesehen. FM Frequenzmodulation ist auch allgemein für die Kommunikation in dem es elastisch ist, um Variationen der Signalstärke verwendet.

FM, Frequenzmodulation Grundlagen

Die naheliegendste Methode des Aufbringens Modulation auf ein Signal ist, das Audiosignal auf die Amplitude des Trägers zu überlagern. Dies ist jedoch keineswegs die einzige Methode, die verwendet werden können. Es ist auch möglich, die Frequenz des Signals, Frequenzmodulation oder FM geben variieren. Es kann unten gesehen werden, dass die Frequenz des Signals variiert, wenn die Spannung des Modulationssignals ändert.

Konzept der Frequenzmodulation

Der Betrag, um den die Signalfrequenz variiert sehr wichtig. Dies wird als die Abweichung bekannt und wird normalerweise als die Anzahl der Kilohertz Abweichung angegeben. Als ein Beispiel kann das Signal eine Abweichung von ± 3 kHz. In diesem Fall wird der Träger, um nach oben und unten bewegen 3 kHz.

Schmalband-FM, NBFM und Wideband-FM, WBFM
Die Höhe der Abweichung ist in vielen Bereichen wichtig. Es ist natürlich bei der Bestimmung der Bandbreite des gesamten Signals wichtig. Als Ergebnis wird die Abweichung für FM verwendet unterscheidet zwischen verschiedenen Anwendungen. Radiosender im UKW-Teil des Frequenzspektrums zwischen 88.5 und 108 MHz verwenden große Werte von Abweichung, typisch ± 75 kHz. Dies wird als Breitband-FM (WBFM) bekannt. Diese Signale sind in der Lage, qualitativ hochwertige Übertragungen unterstützt, sondern nehmen eine große Menge an Bandbreite. Normalerweise 200 kHz wird für jeden Breitband-FM-Übertragung erlaubt. Für Radio-Kommunikationszwecke weniger Bandbreite verwendet. Schmalband-FM, verwendet NBFM oft Abweichung in Höhe von ca. ± 3 kHz oder vielleicht etwas mehr. Da die Qualität ist nicht so wichtig für Funkkommunikationsanwendungen, hat das viel schmaler Bandbreite Vorteile im Hinblick auf die Frequenzeffizienz.

Verbesserung der Signal-Rauschabstand
Es wurde bereits erwähnt, dass FM kann ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis als Uhr zu geben, wenn hohe Bandbreiten verwendet werden. Das Amplitudenrauschen kann durch Begrenzen des Signals, um es zu entfernen, entfernt werden. In der Tat je größer die Abweichung desto besser das Geräuschverhalten. Bei einem Vergleich eines AM-Signal eines UKW einem eine Verbesserung gleich 3 D2 erhalten wird, wobei D der Abweichungsverhältnis.

Pre-Emphasis und De-Emphasis bei der Verwendung von Frequenzmodulation
Eine weitere Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnis erreicht werden, wenn das Audiosignal vorverzerrt. Um dies zu erreichen die untere Ebene Hochfrequenz-Töne werden in einem größeren Ausmaß als die untere Frequenz verstärkt klingt, bevor sie übertragen werden. Einmal am Empfänger die Signale über ein Netzwerk mit dem gegenteiligen Effekt geführt, um einen flachen Frequenzgang wiederherzustellen.
Um die Pre-Emphasis-Signal ist über einen Kondensator-Widerstand (CR) Netzwerk übertragen zu erzielen. Bei Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz der Signalsteigerungen Ebene durch 6 dB pro Oktave. In ähnlicher Weise an dem Empfänger die Antwort fällt um den gleichen Betrag.
Sowohl die Empfänger-und Sendernetze müssen übereinstimmen. In Großbritannien ist die CR-Zeitkonstante wird gewählt, um 50μsS sein. Dazu wird die Bruchhäufigkeit f1 ist 3183 Hz. Für Sendungen in Nordamerika Werte 75μs mit einer Pause Frequenz von 2.1 kHz verwendet.
Voranheben des Tons für ein FM-Signal ist wirksam, weil der Rauschausgabe von einem FM-System ist proportional zur Tonfrequenz. Um die Höhe dieser Effekt zu reduzieren, muss der Audio-Verstärker in dem Empfänger eine Antwort, die mit der Frequenz abfällt haben. Um das Audiosignal von der höheren Frequenzen zu verlieren zu vermeiden, muss der Sender das Niveau der höheren Frequenzen zu erhöhen, um auszugleichen. Dies kann erreicht werden, weil der Pegel der Hochfrequenztöne ist in der Regel weniger als die niedrigere Frequenz.

Frequenzmodulation Highlights

Frequenzmodulation ist in einer großen Vielfalt oder Radio-Kommunikationsanwendungen vom Rundfunk bis Zwei-Wege-Funkkommunikationsverbindungen sowie Mobilfunk-Kommunikation verwendet. Es besitzt viele Vorteile gegenüber der Amplitudenmodulation und das ist der Grund für seine weit verbreitete Verwendung. Heute, viele Formen der digitalen Funkkommunikation werden vorgestellt, aber trotz dieser die Verwendung der Frequenzmodulation, FM wird zweifellos für viele Jahre weiterhin in vielen Bereichen der Funkkommunikation kommen.

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