Qu'est-ce que FM (modulation de fréquence)?

Présentation ou tutoriel sur les bases de la modulation de fréquence, FM utilisée pour moduler un signal radio afin de transporter du son ou d'autres informations.

La modulation de fréquence FM, est largement utilisé pour une variété d'applications de communications radio. Émissions FM sur les bandes VHF fournissent toujours une qualité audio exceptionnelle, et FM est également utilisé pour une variété de formes de deux communications radio de façon, et il est particulièrement utile pour les communications radio mobiles, utilisés dans les taxis, et de nombreuses autres formes de véhicule .
en vue de son utilisation répandue, la modulation de fréquence, FM, est une forme importante de la modulation, en dépit de nombreuses formes de transmission numérique étant utilisés de nos jours.
FM, une modulation de fréquence a été utilisé pendant de nombreuses années. Cependant ses avantages ne sont pas évidents. Dans les premiers jours de fil, on a pensé que une bande passante plus étroite était nécessaire pour réduire le bruit et les interférences. Comme FM n'a pas bien fonctionné dans ces conditions, AM et FM prédominait n'a pas été utilisé. Cependant, Edwin Armstrong, un ingénieur américain a examiné l'utilisation de large bande FM pour la radiodiffusion et introduit l'idée à contre-courant de la pensée de l'époque.
Depuis sa première introduction à l'utilisation de la modulation de fréquence, FM a énormément augmenté. Maintenant FM à large bande est toujours considéré comme un moyen de transmission de très haute qualité pour la diffusion de haute qualité. FM, une modulation de fréquence est également largement utilisé pour les communications où il est élastique à des variations de l'intensité du signal.

FM, bases de modulation de fréquence

La méthode la plus évidente de l'application d'un signal de modulation est de superposer le signal audio sur l'amplitude de la porteuse. Toutefois, ce n'est en aucun cas la seule méthode qui peut être utilisée. Il est également possible de faire varier la fréquence du signal à envoyer ou à modulation de fréquence FM. On peut voir ci-dessous que la fréquence du signal varie comme la tension de l'évolution du signal de modulation.

Concept de la modulation de fréquence

La quantité par laquelle la fréquence du signal varie très important. Ceci est connu comme étant l'écart et est normalement cité comme le nombre de kilohertz déviation. A titre d'exemple, le signal peut avoir un écart de ± 3 kHz. Dans ce cas, le transporteur est amené à se déplacer de haut en bas par 3 kHz.

Étroite FM, NBFM, et à large bande FM, WBFM
Le niveau de la déviation est importante dans de nombreux aspects. Il est évidemment important dans la détermination de la largeur de bande du signal global. Par conséquent, la déviation FM est utilisé pour différentes entre différentes applications. Les stations radio dans la partie VHF du spectre de fréquence entre 88.5 et 108 MHz utilisent de grandes valeurs de déviation, typiquement ± 75 kHz. Ceci est connu comme large bande FM (WBFM). Ces signaux sont capables de supporter des transmissions de haute qualité, mais occupent une grande quantité de bande passante. Habituellement 200 kHz est autorisé pour chaque transmission à large bande FM. À des fins de communication radio est utilisé moins de bande passante. Étroite FM, NBFM utilise souvent des figures de l'écart de l'ordre de ± 3 kHz ou peut-être un peu plus. Que la qualité n'est pas aussi important pour les applications de communications radio, la bande passante beaucoup plus étroite présente des avantages en termes d'efficacité du spectre radioélectrique.

Amélioration de rapport signal sur bruit
Il a déjà été mentionné que la FM peut donner un meilleur rapport signal sur bruit de AM lorsque des bandes passantes larges sont utilisés. Le bruit d'amplitude peut être éliminé par limitation du signal de l'enlever. En fait, plus l'écart meilleure est la performance de bruit. Lorsque l'on compare un signal AM à un FM une amélioration égale à 3 D2 est obtenu où D est le rapport d'écart.

Pré-accentuation et de désaccentuation pour l'utilisation de la modulation de fréquence
Une amélioration supplémentaire de rapport signal sur bruit peut être obtenue si le signal audio est pré-estimée. Pour atteindre cet objectif les sons à haute fréquence de niveau inférieur sont amplifiés à un degré supérieur à la plus basse fréquence des sons avant leur transmission. Une fois au niveau du récepteur, les signaux sont transmis par un réseau avec l'effet inverse pour rétablir une réponse en fréquence plate.
Pour réaliser la pré-accentuation du signal est passé à travers un réseau condensateur-résistance (CR). À des fréquences supérieures à la fréquence de coupure augmente le signal de niveau par 6 dB par octave. De même au niveau du récepteur de la réponse tombe du même montant.
Le récepteur et les réseaux d'émetteurs doivent correspondre à l'un l'autre. Au Royaume-Uni la constante de temps RC est choisie pour être 50μsS. Pour cela, la fréquence pause f1 est Hz 3183. Pour la diffusion en Amérique du Nord valeurs de 75μs avec une fréquence de coupure de 2.1 kHz est utilisé.
Préaccentuation de l'audio pour un signal FM est efficace parce que la sortie de bruit provenant d'un système FM est proportionnelle à la fréquence audio. Afin de réduire le niveau de cet effet, l'amplificateur audio dans le récepteur doit avoir une réponse qui se situe à une fréquence. Afin d'éviter que le signal audio à partir de la perte des fréquences plus élevées, l'émetteur doit augmenter le niveau des plus hautes fréquences pour compenser. Ceci peut être réalisé parce que le niveau des sons à haute fréquence est généralement inférieure à celles de la fréquence inférieure.

modulation de fréquence faits saillants

La modulation de fréquence est utilisé dans une variété de radio ou de larges applications de communication de radiodiffusion à deux liens à sens unique de communications radio ainsi que des communications radio mobiles. Il possède de nombreux avantages par rapport à la modulation d'amplitude, ce qui est la raison de sa large utilisation. Aujourd'hui, de nombreuses formes numériques de communications radio sont mises en place, mais malgré cela, l'utilisation de la modulation de fréquence, FM continueront sans doute pour de nombreuses années à venir dans de nombreux domaines des communications radio.

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