§ 1 . Модулированные волны (С.Н. Козлов, А.В. Зотеев - Колебания и волны. Волновая оптика)

Колебания и волны. Волновая оптикаДополнительные главыГЛАВА VI. ВОЛНОВЫЕ ПАКЕТЫ И ИМПУЛЬСЫ§ 1. Модулированные волныОбсудим теперь вопрос об использовании волновых процессов для передачиинформации на расстояние. В гармонической волне колебание в каждыйпоследующий период в точности повторяет предыдущее, поэтому с помощью такихволн осуществлять передачу информации нельзя. Для этой цели нужно в процессеиспускания волн изменять один из параметров, характеризующих волну –амплитуду, частоту или начальную фазу. Соответственно, существует три видамодуляции волн – амплитудная, частотная и фазовая.При амплитудной модуляции исходная гармоническая волна (рис.6.1,а),называемая иногда «несущей», видоизменяется с помощью т.н.

«модулирующего»сигнала (рис.6.1,б) таким образом, что амплитуда результирующей волны изменяетсяво времени, повторяя форму этого модулирующего сигнала – рис.6.1,в. Частныйслучай амплитудной модуляции – испускание достаточно коротких импульсов волнна несущей частоте – т.н. «радиоимпульсов» – см. рис.6.1,г.В случае частотной модуляции во время подачи модулирующего сигналаизменяется частота «несущей», амплитуда волны остается неизменной – рис.6.1,д.Наконец, при фазовой модуляции в определенные моменты времени,задаваемые модулирующим сигналом,“сбивается” начальная фаза колебаний –асм. рис.6.1,е (амплитуда и частота приэтом не меняются).Подчеркнём, что при всех способахбмодуляции испускаются ограниченныево времени и в пространстве “цуги”гармонических колебаний, которые невявляются монохроматическими волнами(монохроматическая волна – бесконечнаясинусоида).

Поэтому очевидно, чтоглюбой способ передачи информации спомощью волн требует использованиянабора монохроматических волн разныхдчастот. В том случае, когда используетсясуперпозицияплоскихмонохроматических волн с близкими значениямиеrчастот и волновых векторов k , принятоназывать такое волновое образование«волновым пакетом».tРис.6.1183.