एएम और एफएम में साइडबैंड क्यों उत्पन्न होते हैं?


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जब सिग्नल को विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में वाहक पर संशोधित किया जाता है, तो यह संकेत वाहक आवृत्ति के आसपास स्पेक्ट्रम के छोटे हिस्से पर कब्जा कर लेता है। यह वाहक आवृत्ति के ऊपर और नीचे आवृत्तियों पर साइडबैंड उत्पन्न करता है।

लेकिन एएम और एफएम में वे साइडबैंड कैसे और क्यों उत्पन्न होते हैं और एएम में इतने सारे साइडबैंड उत्पन्न होते हैं जबकि एएम में केवल दो उत्पन्न होते हैं? कृपया एक व्यावहारिक उदाहरण प्रदान करें, जैसा कि मुझे पहले से ही पता है कि वे गणितीय रूप से कैसे उत्पन्न होते हैं।

मुझे पता है कि समय डोमेन में, जब मूल सिग्नल वाहक सिग्नल में डाल दिया जाता है, तो यह वास्तव में वाहक सिग्नल के साथ गुणा किया जाता है, जिसका अर्थ है कि आवृत्ति-डोमेन में मूल सिग्नल वाहक संकेत के साथ सजाया जाता है। एएम में जो दो साइडबैंड हैं वे वास्तव में वाहक सिग्नल के फूरियर रूपांतरण हैं।

क्या ये सही है?


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यदि कोई साइडबेंड उत्पन्न नहीं होता है, तो कोई एक संशोधित वाहक और एक अनमॉडल वाहक के बीच अंतर कैसे बता सकता है?
दिलीप सरवटे

@Effected By 'sidebands' क्या आप बेस-बैंड स्पेक्ट्रम का जिक्र कर रहे हैं, या आप साइड लॉब्स को रोल करने की बात कर रहे हैं?
स्पेसी

साइडबैंड से मेरा मतलब है कि उत्पन्न फ्रीक। जो कि कैरियर और सिग्नल फ्रीक्वेंसी के अंतर के बराबर है
सूफियान गोरी

यदि आप एएम और एफएम संकेतों के गणितीय प्रतिनिधित्व को जानते हैं, तो आप फूरियर रूपांतरण का उपयोग करके उनके स्पेक्ट्रम की गणना भी कर सकते हैं। यह दर्शाता है कि प्रत्येक प्रकार के मॉड्यूलेशन के लिए साइडबैंड क्या दिखते हैं।
जेसन आर

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परिभाषा के अनुसार केवल, अधिकतम, दो साइडबैंड, एक तरफ वाहक और दूसरे पर एक हो सकता है। हॉटबाव 2 के रूप में साइडबैंड बताते हैं, वास्तविक जानकारी कहां है, और उनकी चौड़ाई चैनल द्वारा ले जाने वाली अधिकतम जानकारी के लिए आनुपातिक है।
डेनियल आर हिक्स

जवाबों:


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जानकारी ले जाने के लिए बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।

किसी दिए गए S / N अनुपात के लिए, अधिक जानकारी ले जाने के लिए एक संकेत को संशोधित करना इस प्रकार इसकी बैंडविड्थ का विस्तार करेगा। अतिरिक्त बैंडविड्थ को "साइड बैंड" कहें। यदि आप एक निश्चित फ़्रीक्वेंसी कैरियर में साइड बैंड नहीं जोड़ते हैं, तो आप इसके बैंडविड्थ का विस्तार नहीं कर सकते हैं, और इस तरह आप किसी भी जानकारी (एक स्थिर वाहक की उपस्थिति के अलावा) को संचारित नहीं कर सकते हैं।

AM के लिए, AM PM (चरण मॉड्यूलेशन) नहीं है। वाहक के एक तरफ किसी भी अतिरिक्त बैंडविड्थ (मॉडुलिंग सिग्नल में जानकारी ले जाने के लिए आवश्यक) आमतौर पर वाहक से एक अलग चरण (किसी भी संदर्भ बिंदु से समय के संबंध में चरण का परिवर्तन) होगा। इस चरण के अंतर को बेअसर करने के लिए, एएम मॉड्यूलेशन को एक सिग्नल ले जाने के लिए वाहक के विपरीत तरफ कुछ अतिरिक्त मिलान बैंडविड्थ को जोड़ना पड़ता है जो स्पेक्ट्रम के किसी भी चरण को पहले पक्ष को रद्द कर देगा, ताकि एएम पीएम न बने।

एफएम के साथ, वाहक को संशोधित करने से सिग्नल की आवृत्ति नई आवृत्तियों में बदल जाती है। आप उन अतिरिक्त नई आवृत्तियों को भी कॉल कर सकते हैं जिससे "साइड बैंड" उत्पन्न हों।


VSB और SSB मॉड्यूलेशन के बारे में क्या?
साइबरमेन

एसएसबी चरण को स्थानांतरित करने या संशोधित करने की अनुमति देता है, इस प्रकार चरण बदलाव को रद्द करने के लिए साइडबैंड के विपरीत (सूचना सामग्री के संदर्भ में) आवश्यकता नहीं होती है।
हॉटपावर 2

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मैं इस प्रश्न की व्याख्या इस प्रकार करता हूं: यदि हम एएम का उपयोग करके शुद्ध स्वर के साथ एक वाहक को संशोधित करते हैं, तो हमें साइडबैंड का एक सेट मिलता है, लेकिन यदि हम चरण मॉड्यूलेशन के साथ मॉड्यूलेट करते हैं, तो हमें एक अनंत संख्या में साइडबैंड मिलते हैं, जो मॉडुलन आवृत्ति पर होते हैं। क्यों?

यह देखना आसान है कि एकल आवृत्ति पर आयाम मॉड्यूलेशन बिल्कुल दो साइडबैंड क्यों देता है। केवल एएम के लिए अभिव्यक्ति को गुणा करें:

y(t) = (1 + m cos(Ω t)) exp(i ω t)

y(t) = (1 + (m/2) ( exp(i Ω t) + exp(-i Ω t) )) exp(i ω t)

यहां हम देखते हैं कि हमें वाहक आवृत्ति carrier से मॉड्यूलेशन आवृत्ति b से साइडबैंड ऑफसेट मिलते हैं।

अब, चरण मॉड्यूलेशन। मैं आपको इस आरेख का उल्लेख करता हूं ( इस matlab स्क्रिप्ट द्वारा उत्पन्न ) चरणबद्ध आरेख:

चरण मॉडुलन का चरण एनीमेशन

जैसा कि एनीमेशन में देखा गया है, परिणामी चरण (लाल रंग में) के आयाम को स्थिर रखने के लिए उच्च क्रम के साइडबैंड आवश्यक हैं और इस प्रकार शुद्ध चरण मॉड्यूलेशन का उत्पादन होता है। आप देख सकते हैं कि निचले क्रम के साइडबैंड द्वारा पेश किए गए एक परिपत्र चाप से विचलन को सही करने के लिए उच्च जोड़ी वाले साइडबैंड की प्रत्येक जोड़ी की आवश्यकता कैसे होती है।


मैटलैब स्क्रिप्ट के साथ कुछ वास्तव में उच्च मॉड्यूलेशन गहराई की कोशिश करें - यह मंत्रमुग्ध कर देने वाला है!
nibot

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एक वाहक के साथ ऑडियो को मिलाना बिल्कुल वैसा ही है जैसे कि किसी स्थानीय थरथरानवाला के साथ आने वाली सिग्नल को मिला कर मध्यवर्ती आवृत्ति प्राप्त करना। दोनों ही मामलों में आप मूल आवृत्तियों, आवृत्तियों के योग और दो आवृत्तियों के बीच अंतर का परिणाम देते हैं। जब भी आप आवृत्तियों को मिलाते हैं, यह परिणाम देता है। जब दो लोग एक साथ गाते हैं, तो सामंजस्य होता है। यदि उनके नोटों के बीच अंतर श्रव्य सीमा में है, तो आप इसे सुनेंगे। मैंने सुना है चौकड़ी गाते हैं, और एक गहरी बास नोट निकलता है जिसे गाया या खेला नहीं गया था।


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जब दो लोग एक साथ गाते हैं, तो हार्मोनिक्स का परिणाम होता है? और अगर केवल व्यक्ति गा रहा है, तो हारमोंस कहीं नहीं पाए जाते हैं?
दिलीप सरवटे

वास्तव में दिलचस्प है कि कैसे ये साइडबैंड किसी भी तरह से लगभग अप्रत्याशित रूप से एफएम में उभरते हैं और साथ ही साथ साइन तरंगों को एक साथ जोड़ने के रूप में सहज नहीं हैं। मुझे लगता है कि फ़्रिक्वेंसी डोमेन में एक संपूर्ण आयाम के रूप में सोचना बहुत मुश्किल है, जो कि अधिक परिचित समय और आयाम डोमेन के साथ जुड़ा हुआ है। मुझे लगता है कि इसीलिए वे इसे "कनविक्शन" कहते हैं?
ट्रिनिट्रॉनएक्स
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