Использование широкоимпульсной модуляции (шим) для построения систем передачи с временным разделением канала.

При широкоимпульсной модуляции последовательность прямоугольных импульсов отображается изменением длительности сигнала, т.е. шириной импульса.

Широкоимпульсная модуляция бывает двух видов:

1. одностороння;

2. двухсторонняя.

В соответствии, широкоимпульсная модуляция бывает 1^ого и 2^ого рода.

При ШИМ первого рода длительность импульса определяется значениями моделирующей функции в моменты возникновения фронта и среза импульса – τ_и.

При ШИМ второго рода длительность измеряется в тактовых точках или во время Т_д.

Если τ_и<< Т_д, то разница между ШИМ1 и ШИМ2 принимают равную нулю.

На практике чаще используется ОШИМ1 (односторонняя широкоимпульсная модуляция первого рода), при которой длительность импульса при модуляции сигнала: U_c(t) = U_max*sinω_ct - τ_и = τ_0и + ∆τ_max* sinω_ct, где τ_0и – среднее значение длительности импульса;

∆τ_max – максимальное отклонение фронта импульса.

Если подставить τ_и в U₀(t), то

Обозначим и=>

Учитывая выражение функции Бесселя, выражение строится в следующий ряд:

I_n(β_k) – функции, которая показывает характеристику сигнала и определяется по функциям Бесселя.

Спектр ШИМ сигнала имеет более сложную структуру, чем спектр АИМ сигнала. Он содержит постоянную составляющую исходного модулирующего сигнала, содержащее бесконечное число гармоник частоты повторения импульсов kω_д. Каждый из этих частот содержит бесконечное число боковых частот - kω_д±nω_c.

В соответствии с этой формулой демодуляция сигнала осуществляется с помощью фильтра низких частот, но при малых л спектры с частотами kω_д-nω_c, имеет искажение при демодуляции.

Для исключения искажений в полосе пропускания ФНЧ необходимо увеличить частоту повторения импульсов, в соответствии с 2F_max.

Для устранения помех ШИМ применяются двухстороннее ограничение амплитуд импульсов, т.е. нижняя и верхняя границы ограничиваются константными значениями.