Когда юные и не совсем дарования пытаются понять, что это?, их отпугивает куча формул из вышей математики, имена светил науки, которые постигли Дзен. Куда мне до них, говорят каждые первые, закрывая умные книги по теории сигналов, ЦОС и т.д.
Попробую на простых примерах, без залезания в дебри, разобрать вопрос. Обещаю, что обойдусь без формул, но и выражений "вот та херня" не будет...
Ну поехали!(с)
С гармоническим сигналом знакомы? С обычным сигналом изменяющимся по закону синуса. Думаю, да, иначе дальше говорить не о чем. А как он изменяется в "профиль? Очевидно- по закону косинуса. Вот и вся разгадка квадратуры. Мы видим сигнал по двум координатам, и можем одновременно судить о мгновенной фазе и амплитуде! Одновременно!
Хитрые математики спрятали фазу в понятии мнимая единица, выразили то, что недоступно на плоском листке.
И так, передадим однополосный сигнал от передатчика к приемнику с использованием квадратурного модулятора и детектора. Ну, передавать обычный модулирующий гармонический сигнал не интересно, он выродится в обычную передачу несущей (CCW), нюансы по изменению спектра упустим. Хотя, Ленин и велел брать телеграф, он делал правильно. Слушал того Бонча-Бруевича, который революционер.
Ладно, берем классический двухтональный сигнал для испытания передающего тракта.
Положим его в спектр внятной человечьей речи 0,5-3 кГц , один тон- 1 кГц и вторую гармонику(обертон) 2 кГц? но её сделаем в два раза меньше по амплитуде, чтобы распознавать в графиках, а они будут, этого Я вам не обещал.
И так, наш сигнал:
http://icecream.me/uploads/03b6babe426c449946c2dfcff100127e....
Физически, это два дурака свистящие в свистки в один микрофон с разницей частот в 1 Кгц, абсолютно когерентно, и с разницей амплитуд в два раза.
А вот теперь начинаются "фокусы" ! Будьте внимательны, следите за руками графиками!!!
Введем ортогональное дополнение сигнала, такое, чтобы сумма их энергий была равна нолю.
Любой энергетик знает, что энергия равна нолю когда сдвиг фаз равен 90 градусам, но как быть в нашем случае? А просто, фазу обеих крутим на 90 градусов, заметьте каждого!
Да, именно каждого, в этом суть наиважнейшего преобразования Гильберта!
http://icecream.me/uploads/bed732ecbbbc6935c62839d29fff0403....
Делаем анализ Фурье, и что видим? Спектры сигнала и его дополнения абсолютно идентичны!
http://icecream.me/uploads/576c0eab356f7577a90b7e3e9b154ba0....
Линии и их амплитуды абсолютно там, где нужно. Но сигналы разные, их фазовый состав различен.
Теперь перенесем спектр исходного сигнала на несущую, скажем на 1 Мгц, но сделаем это хитро, с помощью квадратурного смесителя, который даст сумму произведений наших сигналов с сигналом гетеродина и его дополнением, смекаете, что должно получиться? Самоуничтожится несущая и одна боковая! Получаем шикарную SSB/ Приступим:
http://icecream.me/uploads/a430b5e36d779d693b03fe3969d9d345....
Видим прекрасный ВЧ сигнал и спектр нашего НЧ, перенесённый на нижнюю боковушку.
А вот так, в принципе, выглядит схема передатчика.
http://icecream.me/uploads/4ecb1103a3edc978acc936058826f55d....
В чем цимус метода? А можно формировать любую модуляцию и манипуляцию цифровыми методами, не меняя схемотехнику. Все современные передающие устройства строятся именно так.
Ps Если "зайдет" можно рассмотреть прием и вообще "углубиться.
