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电磁波是怎么传递信息的?
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朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。我记得小时候经常经常听收音机,当时对收音机是如何收到播音员的声音我很好奇,随后电视机也慢慢普及了,我又对电视机怎样能够收到声音,也能够收到图像产生了困惑,当时父母文化都不高,问他们也回答不出来,后来直到上中学在学到电磁理论知识点的时候,物理老师举例讲到收音机和电视机是通过接收电台和电视台发射的电磁波来播放节目的。
今天我来聊聊电磁波是如何传递信息的,现如今无线电波在我们日常生活中是无处不在的,从我们每天接打手机电话到航天中的通讯都离不开电磁波。我们之所以使用电磁波传递信息,是因为电磁波的传播速度快,它的速度与光速一样。并且电磁波在空气中衰减的速度也很慢。如何把我们说话的声音加载到电磁波上,然后到达接收端后,再把这个含有声音信号的电磁波通过天线接收下来,然后通过电路进行处理还原出声音信号,再通过放大器由喇叭发出声音就可以了。
在电磁波的发射端,我们通过话筒把声音转变成电信号,然后把这个电信号加载到高频的电磁波上,这就是说声音信号的传输需要一个运载工具,这个工具我们称它为载波,载波的特点是频率很高,传输的距离远。把声音信号加载到载波上有两种方法,一种是所承载声音信号的电磁波使它的幅值不变,它的频率随着声音信号的频率发生改变,当声音频率高时,此时的电磁波频率也好;当声音频率低时,电磁波的频率也低,也就是说电磁波随着声音信号的频率起舞,我们把这种调制电磁波的方法叫频率调制法。
另一种方法是电磁波的频率不改变,电磁波的幅度大小要随着音频信号的大小而改变,当声音信号大时,电磁波的幅度就变大;当声音信号小时,电磁波的幅度就小,我们把这种调制声音信号的方法叫幅度调制法。对于既需要传递声音信息,又需要传递图像信息的,一样也是需要把图像信号通过调制器加载到电磁波上,最后再把调制好的声音信号和图像信号合成到一起通过天线发射出去。
到了接收端是把声音信号从电磁波上卸载的过程,我们以调幅收音机为例,收音机接收到含有声音信号的电磁波后,进入到收音机里的混频器。调幅收音机利用本身所产生的高频等幅振荡信号与接收到的电磁波进行混合,混合后就会得到一个两者的差值信号,然后通过多级放大电路,把这个信号放大到一定程度后,再把没有用的电磁波信号滤除掉,只留下声音信号,最后把这个声音信号通过功率放大器送给喇叭,这时就能听到声音了。
除了上述用电磁波传递模拟信息外,我们也可以用电磁波来传递数字信息的。在用电磁波传递数字信息时,是按一定的规律把模拟信号转换为由0和1组成的数字信号送出去,在接收端再把这些数字信号还原成模拟信号,最后还原成声音,现在我们的手机通信、电视接收都接收的是数字信号。
以上就是我对这个问题的回答。欢迎朋友们分享、留言、讨论。敬请关注电子及工控技术,感谢点赞。
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电磁波传递信息的模式有很多种,其中应用最多的是调幅和调频。
调幅又称AM(中波的频率范围300~3000Khz)。用待传递的信号去控制高频载波的振幅、使其按调制信号的规律变化,便可得到调幅波。
之所以要借助高频信号,是因为人耳朵可以听到的音频信号范围是20~20Khz,但频率如此低的音频电流很难发射,所以要借助高频无线电波。
前面提到的AM调制方式中,我国选择的中波是535~1605Khz。比如中央广播电台一套就是让节目的音频信号对640Khz的高频信号进行调制,然后就可以把音频信息随高频载波传一同到远方。但干扰信号也可以对AM进行调制,所以这种模式的抗干扰能力差。
但收音机收到这个高频信号还是无法直接收听的,必须要通过检波和滤波去掉高频成份使音频信号得以还原,再通过音频放大器就可以用扬声器放出美妙动听的声音了。
还有一种传播方式叫做调频,也称FM。我国的调频广播频率范围是88~108Mhz。这种方式和调幅正相反,它是采用让载波频率随音频信号规律不断变化的方式来传播信息。而高频信号的幅度是不变的。
由于干扰信号无法改变电波频率,所以有很好的抗干扰性能。频响和信噪比要明显优于调幅模式。
调频接收机收到信号经放大后要经过一个叫做鉴频器的电路把它还原成音频电流。它的大致原理是利用电感对偏离谐振频率的高频信号出现衰减的原理来工作的。当频率位于谐振点时输出上升,反之下降。这就巧妙的把频率变化又还原成了幅度变化,再经二极管检波就还原成了音频电流。以上是我的回答。
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电磁波是电场和磁场随着时间交替变化形成的,电场和磁场本身有大小和变化频率,可以通过改变它们的大小和频率来产生相对于的信息。
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1、通过电磁波的幅度变化,就是调幅,AM,我们以前用的收音机就是。另外一种调频收音机,依靠在中心频率附近改变频率的量来表示声音信号。
2、电报的原理是调幅收音机,只发2种声音,表示0和1,再翻译成文字。也可以算数字通信。
3、通过改变电磁波的幅度和相位来表示不同的数字信息。qpsk调制,1hz频谱传输2比特数字。这种数字传输抗干扰能力强,在数字卫星传输上广泛应用。传输效率再高,就是16qam一直到1024qam。1024qam,1hz频谱10比特。
4、如果把光信号当电磁波,光纤通信一般都是对光信号调幅,有光是1,没有是0。现在速率已经到达T比特每秒以上。