Амплитудная модуляция - изменение амплитуды колебаний или волн во времени (в пространстве). Закон изменения в
принципе произволен, однако обычно термин "А. м." применяется к
процессам с медленным (по сравнению с исходными несущими колебаниями) изменением
амплитуд, когда их поведение приближённо можно описать с помощью непрерывных
функций (огибающих). Как несущие колебания, так и их огибающие могут быть гармоническими,
импульсными, случайными и т. п., однако наиб. важны и представительны случаи,
когда несущие колебания синусоидальны. Тогда колебания с А. м. можно представить
в виде: , где
A (t) - медленная функция, описывающая
поведение огибающей,
- частота и нач. фаза исходных колебаний. Условие медленности изменения амплитуд
на характерном временном интервале, равном периоду Т, определяется неравенством
. В простейшем случае
(рис.) изменения огибающей по синусоидальному закону
с частотой (А0- =const) для характеристики относит. изменения амплитуды модулиров. колебаний
используют параметр m=(Aмакс
- Амин)/(Aмакс + Амин) - коэф. модуляции.
В технике А. м. применяют для передачи информации на расстояние обычно с помощью эл--магн. волн радио-и оптич. диапазонов (хотя существуют системы передачи с помощью звуковых и др. колебаний); суть А. м.- перенос НЧ-спектра модулирующего (информационного) сигнала в ВЧ-область, характерную для спектра исходных (несущих энергию) колебаний. Спектральный состав сигналов с А. м. может быть довольно сложным. Так, в случае несинусоидальной огибающей по обе стороны от спектральной линии несущей частоты возникают полосы спектральных компонент т. н. боковых частот (к=l, 2, ...), где - частота первой гармоники спектра информац. сигнала. Если спектр боковых частот симметричен относительно , то А. м. наз. линейной, если несимметричен, то наз. нелинейной.
Ширина областей боковых частот должна быть существенно меньше несущей частоты . Чем уже полоса боковых частот, тем эффективнее решаются задачи техн. реализации приёмно-передающих трактов. Полезная информация полностью содержится в каждой из двух областей боковых частот. Поэтому для информац. связи достаточно передать лишь одну из боковых полос. В многоканальных системах связи в качестве несущего сигнала используют не гармонич. колебание, а периодич. последовательность радиоимпульсов. Для физики характерна также т. н. естеств. А. м. колебаний, связанная либо с взаимодействием исходных колебаний с нестационарной средой (в частности, с флуктуациями плотности жидкости или газа, колебаниями кристаллич. решётки в твёрдом теле, см., напр., Мандельштама-Бриллюэна рассеяние), либо с реакцией среды на изменение её параметров под действием исходных колебаний или волн (см., напр., Самофокусировка света ).
Наряду с пространств. самофокусировкой
(модуляцией интенсивности излучения) встречаются эффекты самомодуляции (автомодуляции)
волн в нелинейных диспергирующих средах, связанные с неустойчивостью плоских
гармонич. волн по отношению к низкочастотным модулирующим возмущениям, вызывающим
А. м. исходных (как волновых, так и автоволновых) колебаний (см. Самомодуляция
света). Естеств. А. м. используется для диагностики параметров разнообразных
сред (спектроскопия), формирования мощного светового излучения (нелинейная оптика)
и др. приложений. См. также Модулированные колебания, Модуляция света.
К. Н. Богатырёв