Генерация двоичных дискретных сигналов am, чm, фm и офm

Сравнительный анализ различных видов модуляции
Показатели верности приема сообщений
При передаче непрерывных сообщений в системах связи для оценки верности используют отношение мощностей сигнала Pc{\displaystyle P_{c}} и шума Pw{\displaystyle P_{w}} на выходе приемника (Pc/Pw)vih{\displaystyle (P_{c}/P_{w})_{vih}}. Для практических расчетов при анализе непрерывных видов модуляции используют коэффициент выигрыша (выигрыш) системы модуляции, определяемый отношением
g=(Pc/Pw)vih/(Pc/Pw)vh{\displaystyle g=(P_{c}/P_{w})_{vih}/(P_{c}/P_{w})_{vh}}
Кроме этого, для характеристики систем используют: квадрат относительной ошибки передачи (фильтрации), представляющий собой отношение дисперсии оценки сигнала к среднеквадратичному значению случайного сообщения; вероятность ошибки передачи дискретного сообщения.
Сравнение систем модуляции по величине выигрыша
Предельное значение выигрыша g{\displaystyle g} при AM равно 1. При использовании AM без несущей,но с двумя боковыми полосами (AM ДБП) g<2{\displaystyle g<2}. Аналогичные результаты получаются и в случае использования AM с одной боковой полосой (AM ОБП).
При фазовой модуляции величина выигрыша может значительно превосходить единицу. Частотная модуляция с определенной девиацией частоты также обеспечивает выигрыш значительно больший единицы. Однако в обоих случаях необходимо увеличивать полосу пропускания приемника и выигрыш может быть достигнут только при малом уровне помех. При большом уровне помех наблюдается пороговый эффект, приводящий к подавлению слабого сигнала. С увеличением индекса модуляции порог возрастает.
При ФИМ выигрыш можно увеличить, уменьшая длительность импульса Tu{\displaystyle T_{u}}, но с уменьшением ее возрастает порог. При КИМ—ФМ можно добиться значительного выигрыша, также связанного с возрастанием порога.
Ошибки передачи
(Сравнение по квадрату относительной ошибки передачи непрерывного сообщения и по вероятности ошибки передачи дискретного сообщения.)
Ошибки передачи непрерывного сообщения при AM снижаются с увеличением коэффициента модуляции. Двухполосная AM без несущей имеет преимущества перед двухполосной с несущей и однополосной

Рис. 1. Зависимости вероятности ошибки
модуляцией. При фазовой модуляции ошибки фильтрации уменьшаются с повышением стабильности генераторов и возрастанием отношения сигнал-помеха. При частотной модуляции они уменьшаются с возрастанием индекса модуляции mch{\displaystyle m_{ch}} и стабилизацией частоты генераторов. Однако при возрастании mch{\displaystyle m_{ch}} возрастает ширина спектра сигнала!
Поэтому mch{\displaystyle m_{ch}} выбирают, исходя из совокупных требований точности фильтрации и допустимой ширины спектра сигнала.
Ошибки передачи при АИМ снижаются с уменьшением периода следования импульсов. От флюктуации  фазы сигнала ошибки не зависят. При ШИМ точность фильтрации улучшается с уменьшением периода следования импульсов, с повышением степени прямоугольности импульсов. При ФИМ ошибки фильтрации тем менее, чем меньше длительность фронта импульса и больше период их следования.
Наибольшей точностью передачи обладает ФИМ. Преимущество этого вида модуляции тем выше, чем больше скважность импульсов и чем эти импульсы ближе к прямоугольным. АИМ обладает сравнительно низкой помехоустойчивостью и применяется преимущественно в качестве промежуточного вида модуляции. По помехоустойчивости ШИМ занимает промежуточное положение. Применяется в многоканальных линиях телеуправления, а также в виде промежуточного вида модуляции в системах связи. Обладая высокой помехоустойчивостью, ФИМ наиболее широко применяется в линиях телеуправления и радиорелейных линиях с временным разделением каналов.
По вероятности ошибки передачи дискретного сообщения наибольшей помехо-устойчивостью из всех видов модуляции обладает КИМ—ФМ. Зависимости вероятности ошибки при передаче элемента КИМ от отношения сигнал-шум для различных видов манипуляции поднесущего колебания приведены на рис.13.1. Они построены по формулам и показывают, что наименьшая вероятность ошибки достигается при использовании ФМ, к ней приближаются вероятности ошибок при некоторых других видах манипуляции.
Помехоустойчивое кодирование дополнительно снижает вероятности ошибок при цифровой связи с КИМ до 10−7...10−11{\displaystyle 10^{-7}...10^{-11}}. Аналоговые же системы связи обеспечивают вероятности ошибок 10−3...10−4{\displaystyle 10^{-3}...10^{-4}}
АМ(Амплитудная модуляция)