Какая основная разница между AM и FM радио?

35

Я хочу знать основную / фундаментальную разницу между AM и FM-радио. Почему в наше время FM-радио заменило AM и стало более популярным?

stevenvh
источник
5
Фазовая модуляция на самом деле более популярна, чем частотная модуляция, но вы, вероятно, думаете о прослушивании музыки. Ставлю деньги, ваш телефон использует форму PSK.
Кортук
@ Kortuk: Как и WLAN (802.11).
прикус
4
@boardbite - PM часто комбинируется с AM как QAM (квадратурная амплитудная модуляция), чтобы получить 6 или даже 8 бит на бод, что в чистом PM было бы почти невозможно.
Стивенвх

Ответы:

63

Краткий ответ: ЧМ гораздо менее подвержен нарушению сигнала.

введите описание изображения здесь

Это AM-модулированный сигнал. Контуры - это сигнал основной полосы, который мы восстанавливаем демодуляцией. Обратите внимание, что в сигнале есть скачок, который может быть вызван, например, грозой.

введите описание изображения здесь

Это демодулированный сигнал. Демодулятор не «знает», что шип не является действительной частью сигнала, поэтому он не может удалить его, и слушатель услышит тик в симфонии, которую он слушает.

ЧМ имеет постоянную амплитуду, и демодулятор не будет одурачен скачками амплитуды, поскольку он обнаружит изменения частоты.

введите описание изображения здесь

Это FM-сигнал. Сигнал основной полосы частот определяет изменение частоты несущей. Обратите внимание, что шип не меняет частоту, поэтому он не будет слышен после демодуляции.

stevenvh
источник
2
@boardbite - Спасибо! Я не знаю наверняка, но я предполагаю, что это связано с простотой модулятора AM и демодулятора (вы можете сделать кристаллический радиоприемник с 3 компонентами). Недостаточно стабильный FM-приемник звучит намного хуже, чем столь же нестабильный AM-приемник. Может быть, что-то подобное.
Стивенв
1
@stevenvh Действительно. Радиолюбители раннего утра даже делали свои собственные кристаллические диоды («кошачий усы») - не нужно покупать дорогой клапан (и в те времена не было таких вещей, как транзисторы).
Билл Мичелл
18
ооооооо, фотографии ....
Кортук
1
Я не знаю об этом, но в 1945 году FCC изменила диапазон FM с 42-50 МГц на свой текущий диапазон 88-108 МГц, чтобы освободить место для телеканала 1. Это мгновенно сделало все существующие FM-радио устаревшими.
Ден04
2
@Gustavo - Да, они также влияют на частоту / фазу, но гораздо меньше, чем на амплитуду. Этот график имеет тот же всплеск, что и график в моем ответе, по сравнению с невозмущенным сигналом. В то время как есть ошибка 25% в амплитуде, ошибка частоты не заметна.
Стивенвх
30

AM-радио является амплитудно-модулированным, что означает, что амплитуда несущей частоты изменяется так же, как и аудиосигнал, который вы передаете.

FM-радио является частотно-модулированным, что означает, что частота несущей частоты изменяется так же, как и аудиосигнал, который вы передаете.

Иллюстративное изображение:

введите описание изображения здесь

тор
источник
7
Хотя ваш ответ правильный, он не отвечает на вопрос ОП (предложение со знаком вопроса).
Федерико Руссо
10
+1 за классную анимацию, но немного больше содержательности в вашем ответе поможет.
Олин Латроп
1
Да, это анимированное изображение, но я не вижу дополнительной ценности анимации. OP говорит, что знает фундаментальные различия между AM и FM, так что это не ответ.
Радагаст
1
@radagast Он не говорит ничего подобного. он говорит, что хочет это знать.
user207421
5

Дополнительный вопрос к:

Почему в наше время FM-радио заменило AM и стало более популярным?

Возможно:

Почему AM-радио еще не заменили FM-радио? "

Во-первых, мы выведем из вопроса, что мы говорим о диапазоне вещания. Я хотел бы просто добавить к уже превосходным ответам, что для вещания AM-радио (в Северной и Южной Америке) используется частота от 540 до 1610 кГц, тогда как для вещания FM-радио (в том же регионе) используется частота от 88 до 108 МГц. Эти частоты обратно пропорциональны длине волны; более высокая частота имеет меньшую длину волны, тогда как более низкая частота имеет большую длину волны.

Frequency and wavelength formulas.

Где v= скорость, f= частота и λ = длина волны

Одним из важных свойств является то, что более длинные волны имеют большее распространение. (Не обращая внимания на некоторые другие переменные, такие как атмосферные условия, мощность передачи, местоположение и тип антенны и т. Д.) Более низкая частота диапазона AM обеспечивает большую дальность действия, чем FM. Одна из причин, по которой широковещательное АМ-радио продолжает существовать, может заключаться в том, что способность слушателей настраиваться на несколько более отдаленные станции дает ему уникальное свойство качества .

Важно помнить, что амплитудная модуляция (AM) и частотная модуляция (FM) не зависят от частоты, поэтому мой ответ не столько о типе модуляции, сколько о частотном диапазоне тех радиовещательных полос, на которые вы ссылаетесь.

JYelton
источник
спасибо за то, что указали, что низкая частота перемещается на большее расстояние по сравнению с высокой частотой
Silver Moon
4

FM-модуляция менее чувствительна к помехам, как указано в других ответах, но это связано с недостатком большей пропускной способности. Чтобы иметь приблизительное значение ширины полосы ЧМ, вы должны проверить правило Карсона (эта полоса теоретически бесконечна, но ее можно ограничить определенной величиной, после которой значения не будут более значимыми).

Феличе Поллано
источник
3

На радио AM уровень сигнала меняется. на FM частота меняется с той же скоростью, что и скорость звука. Преимущества FM менее статичны, что влияет на уровень сигнала, поэтому ваш детектор коэффициента игнорирует статический, что позволяет получать статический свободный прием на частотах FM.

Джей Финке
источник
1
Предполагая, что у вас есть детектор отношения. Большинству других FM-детекторов нужны ограничители.
user207421
1
  1. В FM-сигналах может использоваться вся передаваемая мощность, но в AM-диапазоне несущие передачи содержат большую часть мощности. Таким образом, полное использование энергии невозможно.

  2. FM-волны - это волны с постоянной амплитудой. Они не зависят от модуляции. Таким образом, благодаря этому передача энергии этих волн также постоянна. Мощность передачи FM-волн лучше, чем у AM-сигналов.

  3. Амплитудная модуляция (АМ) - это метод, используемый в электронной связи, чаще всего для передачи информации с помощью радиоволны. частотная модуляция (ЧМ) передает информацию по несущей, изменяя ее частоту (в отличие от амплитудной модуляции, в которой амплитуда несущей изменяется, а ее частота остается постоянной).

  4. FM-сигналы имеют большое преимущество перед AM-сигналами. Оба сигнала подвержены небольшим изменениям амплитуды. При трансляции AM эти изменения приводят к статическому. При FM-трансляции небольшие изменения амплитуды не имеют значения - поскольку аудиосигнал передается через изменения частоты, FM-приемник может просто игнорировать изменения амплитуды. Результат: нет статики вообще.

Джерри Томсан
источник
-1
  1. AM вещание проще, чем FM, но разница в сложности и цене в настоящее время очень незначительна.
  2. AM более подвержен искажению и ухудшению сигнала по сравнению с FM.
  3. FM не ухудшается линейно с расстоянием.
  4. AM обычно вещает в моно, что делает его достаточным для разговорного радио.
  5. FM может передавать в стерео, что делает его идеальным для музыки.
  6. AM имеет большую дальность, чем FM.
Адам
источник
Пункт 6 не является технически правильным. Тип модуляции не определяет дальность; частоту и длину волны делают.
Джелтон
-5

Разница в длине волны AM-волны работают в диапазоне кГц, в результате чего AM-волны имеют более высокую длину волны, в то время как FM-волны работают в МГц, поэтому они имеют более короткую длину волны. Увеличение диапазона длин волн в диапазоне AM сигналов, в то время как FM имеет ограниченную зону покрытия.

Мана
источник
7
Нет причин, по которым FM не мог работать на низких частотах, или AM на высоких частотах. Весь ваш аргумент неверен.
Флоп
-6

на самом деле в AM модуляции большая часть мощности теряется, а s / n меньше. Но в fm почти полная мощность, используемая для создания бесконечного количества боковых полос. А также качество звука меньше в am, потому что меньше пропускная способность, но из-за большей пропускной способности качество звука высокое в фм.

Mahesh
источник