第8回（振幅変調） CT8 2007

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹

通信方式＃８

Ｈ１８－６－１５

古川　浩

通信方式　Ｈ１９－＃８ ²

情報伝送系

～アナログ音声信号の伝達例

アナログ情報源

伝送路 (channel)

再生されたアナログ情報源 　　　　　　　

帯域制限（ＬＰの Ｆ）

m

m ^

 ~



で標本化^m

T 

2 2

 1

　　　　　　　 帯域制限（ＬＰの

Ｆ）

m

m ^

 ~



波形整形

ＰＣ Ｍ復

号

送信機

受信機

ＰＣＭ

..1011011..

整合フィルタ 1,0 判定

..1011011..

高周波変調

（アップコンバータ）

高周波復調

（ダウンコンバータ）

通信方式　Ｈ１９－＃８ ³

変（復）調の分類

アナログ

デジタル

ベースバンド変調 高周波変調

パルス変調（ 6.2 節～ 6.5 節） アナログ変調（３，４，５章）

パルス符号変調（７章） ディジタル（高周波）変調（８章）

Pulse Amplitude Mod. (PAM) Pulse Width Mod. (PWM) Pulse Position Mod. (PPM)

Pulse Code Mod. (PCM) Delta Mod. (_⊿M)

Delta-Sigma Mod. (_⊿-ΣM) Differential PCM (DPCM) Adaptive _{⊿M (A ⊿M)} Adaptive PCM (APCM) Adaptive DPCM (ADPCM)

Amplitude Mod. (AM) Frequency Mod. (FM) Phase Mod. (PM)

Single SideBand Mod. (SSB)

Amplitude Shift Keying (ASK) Frequency Shift Keying (FSK) Phase Shift Keying (PSK)

Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

通信方式　Ｈ１９－＃８ ⁴

振幅変調

Amplitude Modulation (AM)

  ^{t f}   ^t  ^t 

f



cos 

振幅変調信号 被変調信号 ^搬送波

  ^t

f

f

_{ } t

 ^

^t 

cos

通信方式　Ｈ１９－＃８ ⁵

振幅変調の一例（時間軸）

Ｘ

  ^t

f

^f

^{  t}

 ^

^t 

cos

通信方式　Ｈ１９－＃８ ⁶

振幅変調の一例（周波数軸軸）

0 _ωc ^ω

-ω_c

振幅変調信号

被変調信号 振幅変調信号

搬送波の周波数

通信方式　Ｈ１９－＃８ ⁷

なんのため？

• _{アンテナサイズ}

– アンテナ長は輻射すべき信号の波長の１／１

０以上の長さが必要

– f=4kHz, λ=c/f=75km!!

– f=90MHz, λ=3m 　３ｍ＊１／１０→ 30cm

• _{周波数多重}

通信方式　Ｈ１９－＃８ ⁸

周波数分割多重

0 ω₀ ^ω₁ ω₂ ω₃

ベースバンド伝送 高周波変調により複数の被変調波を多重

ω

これを　周波数分割多重　という

通信方式　Ｈ１９－＃８ ⁹

ＡＭ波の復調

AM Demodulation

Ｘ

f

  t

 

t 

cos

  ^{t f}   ^t  ^t 

f



cos 

_ＬＰＦ

このような復調方法を特に同期検波（ Synchronous

Demodulation) _という。

「同期」とは正確に ω_c と同じ周波数の正弦波を復調側で作らなければ ならないということを意味する。

低域通過フィルタ Low Pass Filter

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹⁰

ＡＭ復調の原理

0 ω_c

-ω_c

ＬＰＦ

2ω_c ω -2ω_c

 ^

^t 

cos

 

t 

cos

を乗算

を乗算

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹¹

局部発信器（ Local Oscillator ）に

誤差が含まれると？

   

     

  _   _   _{ }

  t   t

f

t

t

t

t

f

t

t

t

t

f

t

t

f

e s

e c

e s

e e

c c

s

e e

c c

'

' '

2 cos

1

2

cos

2 cos

1

cos

cos

)

(

cos









































Ｘ

 ( 

 

) t  



cos

  t f   t  t 

f



cos 

_ＬＰＦ

低域通過フィルタ Low Pass Filter

 

e

 '

　　が一定となり、かつ とならないようにオシレータ の出力を調整する必要あるが、 容易ではない。

 

e

 '

？

  0 cos_e^' t 

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹²

振幅変調の一般形

 ^f

  ^t 

^  ^A

^{ f}

  ^t  ^cos  ^

^{t  }



搬送波振幅 _{位相オフセット}





  



c

^{t f t t}

A       

 cos cos

つまり、搬送波を足しているのである！

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹³

一般形ＡＭの模式図

Ａｃ

Ｘ

  ^t

f

 ^f

  ^t 

 ^

^t 

cos

 

s

^{t A}

f 

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹⁴

一般形ＡＭの復調～整流検波

ＬＰＦ

整流

搬送波に正確な正弦波が必要ない。復調が簡単。

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹⁵

ＡＭ波の変調指数

 

c

s

AM A

t

m  f ^max

被変調波の最大振幅

搬送波の最大振幅

 f

  t 

 A

 1  m

S   t  cos  

t  



  t f   t S   t

f

^

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹⁶

変調指数と変調波形

補助ツール

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹⁷

ＡＭ変調波の発生方法

～周波数変換器を用いる方法

 t 

A

cos 

アンプ

　　利得：

  ^t

S

m

1 

  ^t

f

 ^f

  ^t 

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹⁸

ＡＭ変調波の発生方法

～２乗特性素子による方法

 t 

A

cos 

  t

f

(Band Pass

ＢＰＦ

Filter)

２乗 素子

＋

 ^f

  ^t 

e

i

e

i

e

2 2

1 i i

o

^{a e a e}

e  

  ^{t A}  ^t 

f



cos 

を代入すると e_o は？

通信方式　Ｈ１９－＃８ ¹⁹

ＡＭ波の発生方法

～平衡変調器を用いる方法

  t

f

k 

2 1 2 1

1

^{z a z}

a 

2 2 2 2

1

^{z a z}

a 

＋

＋

 ^

^t 

cos

+ + +

-

＋ ^BPF +

- ^＋

^f

^{  t}

ここまでやった。６月９日

通信方式　Ｈ１９－＃８ ²⁰

一般形ＡＭ波のスペクトル

 f

  t 

  A

 f

  t  cos  

t  







  



c

^{t f t t}

A       

 cos cos

   

   



 







 

c c AM

F

F

A

F









































2

1

0 ω_c ^ω

-ω_c

通信方式　Ｈ１９－＃８ ²¹

ＡＭ波の電力効率

板書にて解説