AM vs. FM

AM (oder Amplitudenmodulation ) und FM (oder Frequenzmodulation ) sind Möglichkeiten zur Übertragung von Funksignalen. Beide übertragen die Informationen in Form von elektromagnetischen Wellen. AM moduliert (variiert) die Amplitude des übertragenen Signals oder Trägers gemäß der gesendeten Information, während die Frequenz konstant bleibt. Dies unterscheidet sich von der FM-Technologie, bei der Informationen (Ton) durch Variieren der Frequenz der Welle codiert und die Amplitude konstant gehalten werden.

Vergleichstabelle

AM versus FM Vergleichstabelle
AM FM
Steht fürAM steht für AmplitudenmodulationFM steht für Frequency Modulation
UrsprungDie AM-Methode zur Audioübertragung wurde erstmals Mitte der 1870er Jahre erfolgreich durchgeführt.FM-Radio wurde in den 1930er Jahren in den USA hauptsächlich von Edwin Armstrong entwickelt.
Unterschiede modulierenIn AM wird eine Funkwelle, die als "Träger" oder "Trägerwelle" bekannt ist, in ihrer Amplitude durch das zu sendende Signal moduliert. Die Frequenz und Phase bleiben gleich.Bei FM wird eine Funkwelle, die als "Träger" oder "Trägerwelle" bekannt ist, durch das zu sendende Signal in der Frequenz moduliert. Die Amplitude und Phase bleiben gleich.
Vor-und NachteileAM hat im Vergleich zu FM eine schlechtere Klangqualität, ist jedoch billiger und kann über große Entfernungen übertragen werden. Es hat eine geringere Bandbreite, so dass mehr Sender in jedem Frequenzbereich verfügbar sind.FM ist weniger störanfällig als AM. FM-Signale werden jedoch von physischen Barrieren beeinflusst. FM hat aufgrund der höheren Bandbreite eine bessere Klangqualität.
FrequenzbereichAM-Radio reicht von 535 bis 1705 KHz (OR) Bis zu 1200 Bit pro Sekunde.FM-Radio reicht in einem höheren Spektrum von 88 bis 108 MHz. (ODER) 1200 bis 2400 Bit pro Sekunde.
BandbreitenanforderungenZweimal die höchste Modulationsfrequenz. Beim AM-Rundfunk hat das Modulationssignal eine Bandbreite von 15 kHz, und daher beträgt die Bandbreite eines amplitudenmodulierten Signals 30 kHz.Zweimal die Summe der modulierenden Signalfrequenz und der Frequenzabweichung. Wenn die Frequenzabweichung 75 kHz und die modulierende Signalfrequenz 15 kHz beträgt, beträgt die erforderliche Bandbreite 180 kHz.
Nulldurchgang im modulierten SignalÄquidistantNicht äquidistant
KomplexitätSender und Empfänger sind einfach, bei SSBSC AM-Trägern ist jedoch eine Synchronisation erforderlich.Sender und Empfänger sind komplexer, da eine Änderung des Modulationssignals umgewandelt und aus einer entsprechenden Änderung der Frequenzen erfasst werden muss (dh eine Umwandlung von Spannung in Frequenz und Frequenz in Spannung muss durchgeführt werden).
LärmAM ist anfälliger für Rauschen, da Rauschen die Amplitude beeinflusst. Hier werden Informationen in einem AM-Signal "gespeichert".FM ist weniger anfällig für Rauschen, da Informationen in einem FM-Signal durch Variieren der Frequenz und nicht der Amplitude übertragen werden.

Geschichte

Das AM-Verfahren zur Audioübertragung wurde erstmals Mitte der 1870er Jahre erfolgreich durchgeführt, um qualitativ hochwertiges Radio über Telefonleitungen und das ursprüngliche Verfahren zur Übertragung von Audio-Radio zu erzeugen. FM-Radio wurde in den USA in den 1930er Jahren hauptsächlich von Edwin Armstrong entwickelt.

Unterschiede im Spektralbereich

Das AM-Radio reicht von 535 bis 1705 Kilohertz, während das FM-Radio in einem höheren Spektrum von 88 bis 108 Megahertz reicht. Für AM-Radio sind Sender alle 10 kHz und FM-Sender alle 200 kHz möglich.

Vor- und Nachteile von AM vs. FM

Die Vorteile von AM-Radio sind, dass es mit einfachen Geräten relativ einfach zu erkennen ist, auch wenn das Signal nicht sehr stark ist. Der andere Vorteil ist, dass es eine geringere Bandbreite als FM und eine größere Abdeckung im Vergleich zu FM-Radio hat. Der Hauptnachteil von AM besteht darin, dass das Signal durch Gewitter und andere Hochfrequenzstörungen beeinflusst wird. Obwohl die Funksender Schallwellen mit einer Frequenz von bis zu 15 kHz senden können, können die meisten Empfänger Frequenzen nur bis zu 5 kHz oder weniger wiedergeben. Breitband-FM wurde erfunden, um den Interferenznachteil von AM-Radio gezielt zu überwinden.

Ein deutlicher Vorteil von FM gegenüber AM besteht darin, dass FM-Radio eine bessere Klangqualität als AM-Radio hat. Der Nachteil des FM-Signals besteht darin, dass es lokaler ist und nicht über große Entfernungen übertragen werden kann. Daher sind möglicherweise mehr UKW-Radiosender erforderlich, um einen großen Bereich abzudecken. Darüber hinaus kann das Vorhandensein von hohen Gebäuden oder Landmassen die Abdeckung und Qualität von FM einschränken. Drittens erfordert FM einen ziemlich komplizierteren Empfänger und Sender als ein AM-Signal.

Popularität

FM-Radio wurde in den 1970er und frühen 80er Jahren populär. In den 1990er Jahren wechselten die meisten Musiksender aufgrund der besseren Klangqualität von AM zu FM. Dieser Trend war in Amerika und den meisten Ländern Europas zu beobachten, und langsam übertrafen FM-Kanäle die AM-Kanäle. Noch heute bevorzugen Sprachübertragungen (wie Gesprächs- und Nachrichtenkanäle) die Verwendung von AM, während Musikkanäle ausschließlich FM sind.

Technische Details

Ein Signal kann von einer AM- oder FM-Radiowelle übertragen werden.

AM wurde ursprünglich für die Telefonkommunikation entwickelt. Für die Funkkommunikation wurde ein Dauerstrich-Funksignal erzeugt, das als Doppelseitenband-Amplitudenmodulation (DSB-AM) bezeichnet wird. Ein Seitenband ist ein Frequenzband, das höher (als oberes Seitenband bezeichnet) oder niedriger (als unteres Seitenband bezeichnet) ist als die Trägerfrequenzen, die ein Ergebnis der Modulation sind. Alle Formen von Modulationen erzeugen Seitenbänder. In DSB-AM sind der Träger und sowohl USB als auch LSB vorhanden. Der Stromverbrauch in diesem System erwies sich als ineffizient und führte zu dem DSBSC-Signal (Double-Sideband Suppressed Carrier), bei dem der Träger entfernt wird. Für eine höhere Effizienz wurde eine Einseitenbandmodulation entwickelt und verwendet, bei der nur ein einziges Seitenband übrig blieb. Für die digitale Kommunikation wird eine einfache Form von AM verwendet, die als Dauerstrichoperation (CW) bezeichnet wird und bei der das Vorhandensein oder Fehlen einer Trägerwelle binäre Daten darstellt. Die International Telecommunication Union (ITU) hat 1982 verschiedene Arten der Amplitudenmodulation benannt, darunter A3E, Doppelseitenband-Vollträger; R3E, einseitiger bandreduzierter Träger; H3E, Einseitenband-Vollträger; J3E, Einseitenband-Unterdrückungsträger; B8E, unabhängige Seitenbandemission; C3F, Restseitenband und Lincompex, verbundener Kompressor und Expander.

Zu den Merkmalen und Diensten des UKW-Radios gehören Pre-Emphasis und De-Emphasis, stereophoner FM-Sound, Quadraphonic-Sound, Dolby FM und andere Subträger-Dienste. Preemphasis und Deemphasis sind Prozesse, bei denen bestimmte Frequenzen verstärkt und reduziert werden müssen. Dies geschieht, um das Rauschen bei hohen Frequenzen zu reduzieren. Stereophonic FM Radio wurde 1961 in den USA entwickelt und offiziell zugelassen. Dies verwendet zwei oder mehr Audiokanäle unabhängig voneinander, um Ton zu erzeugen, der aus verschiedenen Richtungen gehört wird. Quadraphonic ist ein Vierkanal-FM-Rundfunk. Dolby FM ist ein Rauschunterdrückungssystem, das mit FM-Radio verwendet wird und kommerziell nicht sehr erfolgreich war.

Unten sehen Sie ein altes Trainingsvideo der US-Armee, das über die technische Funktionsweise von AM- und FM-Radio spricht.

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