Modülasyon , Genlik Modülasyonu (Amplitude Modulation - AM)

Elektronik Mühendisinin Günlüğü - 12.07.2012


Bugünlerde haberleşmede kullanılan tekniklerle ilgileniyorum ve buna modülasyon teknikleriyle başladım.İlk önce modülasyonun tanımı ve neden gerektiği konularına değinip,ardından ilk ve en temel modülasyon tekniği olan 'Genlik Modülasyonu' tekniğinden bahsedeceğim.

Haberleşmede çok önemli bir kavramdır modülasyon.Modülasyonu, verici ve alıcı arasında sağlıklı,hızlı ve verimli iletimi sağlayan bir yöntem olarak tanımlarsak yanlış söylemiş olmayız herhalde.Haberleşmede karşılaşılan temel problemlerin çözümünü sağlayan bir yöntem.Örneğin, yayıncılıkta ses,görüntü gibi yüksek genişliğe sahip dalgalar gönderilir ve bunun haberleşmesini antenle sağlamanız neredeyse imkansızdır.Bunu sağlasanız bile hiç pratik olmayacaktır.Ayrıca,anten haberleşmesinde birçok iletimi aynı anda yapma ihtimaliniz de yoktur.Bir başka sorun ise,göndereceğiniz bilginin iletim sırasında bozulmasıdır.Bütün bunlar ekonomik,hızlı ve verimli haberleşmenin önünde oluşan engellerdir.Bütün bunlara çözüm olarak modülasyon tekniği üretilmiş ve bu teknikte RF(Radio Frequency - Radyo Frekansı) kullanılmıştır.RF sayesinde her verici farklı bir frekans kullanabildiğinden birden fazla iletim aynı anda gerçekleşebilmektedir.Modülasyon temel olarak, 'ses ve görüntü gibi sinyaller in yerine RF kullanıp,bu bilgileri de RF ile taşımaktır' denilebilir.

Modülasyonda asıl olarak biz; göndereceğimiz bilgiye ek olarak bir de taşıyıcı sinyal gönderiyoruz. Bu taşıyıcı sinyal yüksek frekansa sahiptir.Bilgi sinyali ile bu taşıyıcı sinyali değiştirip karşı tarafa kodlanmış(kullanılan modülasyon tekniğine göre değişir) bir sinyal gönderiyoruz. Alıcı ise,vericinin modüle ettiği sinyali demodülatör devreleriyle demodüle ederek orijinal halini yakalar.Bu şekilde,hızlı,verimli ve ekonomik bir haberleşme sağlanmış olur.

Modülasyon için kullanılan temel olarak iki yöntem vardır.Bunlar ; Analog ve Sayısal olarak adlandırılır.
Önümüzdeki birkaç yazımda bahsedeceğim konuları aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz:

Analog Modülasyon:
(Taşıyıcı sinüs sinyalindir.)

1- Genlik Modülasyonu (Amplitude Modulation - AM)
2- Frekans Modülasyonu (Frequency Modulation - FM)
3- Faz Modülasyonu (Phase Modulation - PM)

I- Genlik Modülasyonu

Genlik modülasyonunda taşıyıcı olarak sinüs sinyali kullanılır.Temel amaç,taşıyıcı sinyali bilgi sinyaline göre genliğini değiştirerek alıcıya göndermektir.Alıcı tarafında ise bu işlemin tam tersi gerçekleşir.Yani,alıcı genlik modülasyonuna uğrayan sinyali demodüle ederek alır.

Yukarıdaki şekilde sırasıyla; bilgi sinyali,taşıyıcı sinyal ve genlik modülasyonuna uğramış çıkış sinyalini görmekteyiz.Görüldüğü gibi bilgi sinyali,taşıyıcı sinyali kendi doğrultusunda değiştirmiş ve sonuşta bir çıktı üretilmiştir.Şekilden de anlaşılacağı üzere,taşıyıcı sinyalin frekansı,bilgi sinyalinin frekansından çok yüksektir.

ft taşıyıcı frekansı ve fs bilgi sinyalinin frekansı olsun.Genlik modülasyonu yapıldığında fs+ft  ve fs - ft de iki tane sinyalin olduğu görülür.Bunlara yan bantlar denir.Bunlara ek olarak bir de ft  de bir taşıyıcı sinyal olduğu görülür.ft nin görülmediği genlik modülasyonuna DSB(Double Side Band) yani taşıyıcısı bastırılmış genlik modülasyonu denir.Taşıyıcının olamaması bütün enerjinin modülasyon sonucunda oluşan sinyallerde birkmesi demektir.Taşıyıcı olması durumunda ise taşıyıcının da bir enerjisi olacaktır.Fakat her ne kadar teoride böyle olsa da alıcı açısından düşünürsek,taşıyıcıyı bilmeden gelen sinyali demodüle etmesi çok güçleşecektir ve bu yüzden DSB çok kullanışlı değildir.

DSB'ye ek olarak,SSB(Single Side Band) yani taşıyıcısı ve bir yönü bastırılmış genlik modülasyonu ve VSB(Vestigial Side Band) yani taşıyıcısı olan fakat bir yan bandı kısmen bastırılmış genlik modülasyonları da mevcuttur.

Son olarak, RF bant genişliği,bilgi sinyalinin bant genişliğinin iki katı kadar olmalıdır.Bant Genişliğini BW(Band Width) ile gösteriyoruz.

BW=2*fs

Şimdilik bu kadar yeter.Önümüzdeki yazılarımda diğer modülasyon tekniklerinden bahsedeceğim.

Görüşmek üzere.