Modulacja częstotliwości, FM (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 rozsiewczego w zakresie fal ultrakrótkich, stąd zakres ten w mowie potocznej często określa się jako „FM”. Modulację częstotliwości stosowało się też w transmisji sygnału w analogowej telewizji satelitarnej oraz dźwięku w większości analogowych 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. W przypadku transmisji dźwięku w systemach analogowych telewizji naziemnej oraz radiofonii fal ultrakrótkich w ten sposób wyeliminowano między innymi wpływ wyładowań atmosferycznych oraz systemów elektroenergetycznych średnich i wysokich napięć na sygnał użyteczny. Sygnał po odebraniu i wzmocnieniu może być ograniczony do takiej samej amplitudy, dzięki czemu udaje się wyeliminować większość zakłóceń.
Częstotliwość sygnału nośnego o częstotliwości zmienia się w zakresie od do gdzie to tzw. dewiacja częstotliwości; stosunek 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]Bibliografia
[edytuj | edytuj kod]- Andrzej Filipkowski: Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2003, s. 420-430. ISBN 83-204-2913-7.
- Marek Gotfryd: PODSTAWY TELEKOMUNIKACJI TELEKOMUNIKACJA ANALOGOWA I CYFROWA wyd.3. Rzeszów: 2017, s. 85-88. ISBN 978-83-7934-175-7.
Linki zewnętrzne
[edytuj | edytuj kod]- Wykład z Montana State University
- Wykład z Sonoma State University. web.sonoma.edu. [zarchiwizowane z tego adresu (2021-06-02)].