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1 AM 変調とパワースペクトラム 9 年 月 8 日 安島巧 --

2 概要 AM 変調を掛けたときのパワースペクトラムがどのようになるかを実際に周波数分析してみた また 変調度を一定にして 信号波形をサチらせた時のパワースペクトラムを求めた さらに 変調率を上げていくに従いサチリが始まる様子も観察した 方法 MHzのキャリア ( 正弦波 ) に数十 khzの信号 ( 正弦波 ) でAM 変調を掛けFFTしてパワースペクトラムを求めた サンプリング周波数は8MHzとした 本来であればもっと低い周波数 ( たとえばkHz) で変調を掛けたかったが メモリ容量の関係で断念した 変調信号周波数がキリの良い数字でないのは FFT にかけるポイント数をの倍数にして 少ないメモリ容量で計算精度を出すためである サンプリング周波数をキャリア周波数の8 倍にしたのもその理由である AM 変調は キャリアの正弦波と変調信号の正弦波を単純に掛け合わせることでおこなった fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= 8[%] 図 図 図 にキャリア波形を示す 波長中のサンプリングポイントが8つなので 多少波形がガタガタしているが解析には問題ない 図 は ±で波形をサチらせた様子である 図中のタイトルに示している fa は変調信号周波数 fcはキャリア周波数 sikiiはサチりの閾値すなわちダイナミックレンジを示している その後の % は変調率である なお それぞれの図はスケールが異なる場合があるので注意を要する そして断りがない限り左側が変調信号波形で右側がそのパワースペクトラムである 最初にサチリなしで 変調を掛けたときのパワースペクトラムがどのように変化するかを見た --

3 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 3 変調率 %.5 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 4 変調率 %.5 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 5 変調率 % -3-

4 .5 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 6 変調率 %.5 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= 5[%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= 5[%] 図 7 変調率 5% fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= 8[%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= 8[%] 図 8 変調率 8% -4-

5 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 9 変調率 % 次に変調率を % にしたまま サチりの閾値を下げていく 上記までは閾値が. であったのでサチリなし fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.95 [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.95 [%] 図 閾値.95-5-

6 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.9 [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.9 [%] 図 閾値.9 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.8 [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.8 [%] 図 閾値.8.5 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] 図 3 閾値.5-6-

7 .5 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.3 [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.3 [%] 図 4 閾値.3 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 5 閾値.8 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.8 [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii=.8 [%] 図 6 閾値.8-7-

8 fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=44.[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 7 閾値 次に変調周波数を下げてみる ( 約 6kHz) fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 8 閾値 ( サチレーションぎりぎり ) -8-

9 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.95 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.95 [%] 図 9 閾値.95 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.9 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.9 [%] 図 閾値.9 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.8 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.8 [%] 図 閾値.8-9-

10 .5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] 図 閾値.5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 3 閾値. fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 4 敷地 --

11 次に 周波数帯域を広げて 広範囲のスペクトルを観察する fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 5 閾値.( サチレーションギリギリ ) fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.99 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.99 [%] 図 6 閾値.99 --

12 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.95 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.95 [%] 図 7 閾値.95 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.9 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.9 [%] 図 8 閾値.9 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.8 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.8 [%] 図 9 閾値.8 --

13 .5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] 図 3 閾値.5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 3 閾値.8 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.8 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.8 [%] 図 3 閾値.8-3-

14 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii= [%] 図 33 閾値. fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=. [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=. [%] 図 34 閾値. 次に 変調率を上げていくとともにサチリが発生する様子を観察する -4-

15 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] 図 35 変調率 %( サチリなし ).5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] 図 36 変調率 %( サチリなし ).5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] 図 37 変調率 %( サチリなし ) -5-

16 .5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 3[%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 3[%] 図 38 変調率 3%( サチリなし ).5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 4[%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 4[%] 図 39 変調率 4%( サチリなし ).5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 5[%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 5[%] 図 4 変調率 5%( サチリなし 限界 ) -6-

17 .5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 6[%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 6[%] 図 4 変調率 6%( サチリ発生 ).5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 7[%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 7[%] 図 4 変調率 7%( サチリあり ).5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] 図 43 変調率 %( サチリあり ) -7-

18 .5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 [%] 図 44 変調率 %( サチリあり ).5 fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 8[%] fa=6.4[khz],fc=[mhz],sikii=.5 8[%] 図 45 変調率 8%( サチリあり ) -8-

消火まえがき.qxd

消火まえがき.qxd 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 1032MHz 1489MHz 1895MHz 2150MHz 142 143 144 145 146 147

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