تعریف مدولاسیون دامنه در صنعت الکترونیک

تعریف مدولاسیون دامنه در صنعت الکترونیک:
مدولاسیون دامنه (Amplitude Modulation) نوعی از مدولاسیون است که در آن دامنه سیگنال حامل متناظر با دامنه سیگنال پیام تغییر می کند. 

در الکترونیک و مخابرات، مدولاسیون به معنای تغییر برخی ویژگی های سیگنال حامل (موج پیوسته) متناسب با شکل موج سیگنال پیام در نظر گرفته می شود.

سیگنال پیام مثلا می تواند یک سیگنال صوتی یا یک سیگنال ویدیویی باشد. در این تعریف، موج حامل دارای فرکانس بسیار بیشتری نسبت به سیگنال پیام است و وظیفه حمل کردن پیام از مبدا تا مقصد را بر عهده دارد.

در ایستگاه گیرنده، سیگنال پیام از طریق انجام دمدولاسیون (Demodulation) از سیگنال مدوله شده تفکیک می شود.

در مدولاسیون دامنه، شدت (Strength) یا دامنه موج نوسانی حامل را تغییر می دهند. به عنوان مثال، در مخابرات رادیویی AM، دامنه یک سیگنال فرکانس رادیویی پیوسته (موج حامل سینوسی) قبل از انتقال توسط موج صوتی مدولاسیون می شود.

به عبارت دیگر، سیگنال صوتی، دامنه سیگنال حامل را دچار تغییر می کند و پوش های (Envelope) منحنی آن را تعیین می کند.

در حوزه فرکانس، مدولاسیون دامنه سبب ایجاد سیگنالی می شود که توان آن در فرکانس حامل و دو باند جانبی (Sideband) مجاور متمرکز شده است.

هر باند جانبی دارای پهنای باند برابر با سیگنال مدوله شده است و در واقع می توان گفت که باندهای جانبی تصویر آینه ای همدیگر هستند.

بنابراین مدولاسیون دامنه استاندارد را گاهی مدولاسیون دامنه باند جانبی مضاعف (Double-Sideband Amplitude Modulation) نیز می گویند که به اختصار DSB-AM گفته می شود.

دلیل این نام گذاری این است که از نوع پیچیده تر مدولاسیون که آن هم مبتنی بر دامنه است، تمایز داده شود.

در مدولاسیون دامنه، تنها دامنه سیگنال حامل تغییر می کند و فرکانس و فاز آن ثابت و دست نخورده باقی می مانند. تصویر زیر نمایی از مدولاسیون دامنه را نشان می دهد.

در این تصویر نمودار اول نشان دهنده سیگنال پیام و نمودار دوم نشا ن دهنده سیگنال حامل فرکانس بالا است که حاوی هیچ اطلاعاتی نیست.

نمودار سوم، سیگنال حاصل از مدولاسیون دامنه را نشان می دهد. با توجه به نمودار سوم واضح است که دامنه مثبت و منفی نیمه تناوب ها در سیگنال حامل، متناظر با دامنه سیگنال پیام تغییر می کند. پیک های مثبت و منفی در سیگنال مدولاسیون دامنه با یک خط فرضی تقریب زده می شوند.

این خط فرضی را پوش (Envelope) سیگنال می گویند. نمایی از پوش یک سیگنال در تصویر زیر نشان داده شده است.

شکل موج پوش سیگنال مدولاسیون دامنه مشابه با سیگنال پیام است. بنابراین، پوش سیگنال، در بازسازی مجدد شکل اصلی سیگنال پیام بسیار موثر است. سیگنال حامل حاوی اطلاعات مفید نیست، بنابراین حتی اگر دامنه آن را هم تغییر دهیم، هیچ تغییری در اطلاعات مخابره شده به وجود نمی آید. پس آن چه که مهم است توجه به این نکته است که دامنه سیگنال پیام نباید تغییر یابد.

مدولاسیون دامنه، اولین تکنیک مدولاسیون مورد استفاده در انتقال سیگنال های صوتی توسط سیگنال های رادیویی بود. تکنیک AM هنوز هم در بسیاری از اشکال مختلف مخابرات مورد استفاده قرار می گیرد.

به عنوان مثال، در رادیوهای دو طرفه پورتابل، رادیو باند شهری، رادیو هواپیمایی VHF و یا به فرم مدولاسیون دامنه تربیعی یا QAM در مودم های کامپیوترها هنوز هم از این روش مدولاسیون استفاده می شود.

سیگنال پیام در مدولاسیون دامنه، یا یک سیگنال صوتی نشان دهنده صدا و یا یک سیگنال ویدیوئی نشان دهنده تصویر است. سیگنال حامل هم موجی با فرکانس بالاتر از سیگنال پیام است. در ایستگاه گیرنده، سیگنال پیام را با استفاده از تکنیک دمدولاسیون از سیگنال مدوله شده استخراج می کنند.