要將語(yǔ)音或音樂調(diào)制到無(wú)線電信號(hào)上，然后將其發(fā)送到遠(yuǎn)方，調(diào)幅（AM）可能是最簡(jiǎn)單的方法。因此，要討論由相位散布所引起的破壞效應(yīng)，對(duì)調(diào)幅信號(hào)研究就成為一種簡(jiǎn)易之舉。

對(duì)于AM收音機(jī)來(lái)說(shuō)，音頻信號(hào)通常都可以在接收端得到很好的復(fù)現(xiàn)，但是也并非總是如此。有時(shí)，像“Yougiveus22minutesandwe'llgiveyouthenews”這樣的短語(yǔ)，聽起來(lái)可能像是“Y'mphgvmmphushtentee-twomnshunts...”，那么，這到底是為什么？

舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)有一個(gè)AM信號(hào)源產(chǎn)生一個(gè)載波，我們可以使用兩個(gè)“音頻”信號(hào)中的第一個(gè)或第二個(gè)或者同時(shí)使用這兩個(gè)音頻信號(hào)對(duì)其進(jìn)行幅度調(diào)制。支配方程如下所示：

信號(hào)=載波+下邊帶1+上邊帶1+下邊帶2+上邊帶2

令fc為載波的頻率，fmod1為第一個(gè)“音頻”信號(hào)的頻率，fmod2為第二個(gè)“音頻”信號(hào)的頻率。

以角頻率來(lái)表示，令：

ωc=2πfc

ωm1=2πfmod1

ωm2=2πfmod2

載波=K0·sin（ωc·t）

下邊帶1=LSB1=K1·sin［（ωc-ωm1）·t］

上邊帶1=USB1=K1·sin［（ωc+ωm1）·t］

下邊帶2=LSB2=K2·sin［（ωc-ωm2）·t］

上邊帶2=USB2=K2·sin［（ωc+ωm2）·t］

歸一化到載波幅度，令K0=1。然后設(shè)置K1和K2小于1——為了使圖1看起來(lái)更好，這里任意選擇fc=10MHz，fmod1=1MHz，fmod2=2.5MHz，K1=0.3，K2=0.2。

在頻譜分析儀上，可以看到載波處于其特定頻率fc上，此外，對(duì)于每個(gè)音頻信號(hào)，各有一對(duì)邊帶。上邊帶的頻率為fc+fmod，下邊帶的頻率為fc-fmod。如果有頻譜分析儀和足夠快的示波器的話，就可以獲得沿圖1所示線條的顯示。

請(qǐng)注意，這里還顯示了各種波形的包絡(luò)以及信號(hào)本身。

圖1：無(wú)相位散布的幅度調(diào)制。

注意，在沒有任何失真的情況下，載波波形的峰值所跟隨的包絡(luò)線，對(duì)調(diào)制音頻波形實(shí)現(xiàn)精確的跟蹤。

隨著我們精心制作的AM無(wú)線電信號(hào)從紐約市傳播到布里斯班，當(dāng)它進(jìn)入到電離層并再次返回時(shí)，載波相對(duì)于不同的邊帶，從起始位置傳輸?shù)浇邮拯c(diǎn)的傳輸時(shí)間可能會(huì)有所不同。結(jié)果就是邊帶相對(duì)于其載波產(chǎn)生了相移，這一總體效應(yīng)就稱為相位散布。

將相位散布引入到方程式中，也即在邊帶信號(hào)中引入相對(duì)于載波的相位角變化，如下所示：

LSB1=K1·sin［（ωc-ωm1）·t-∠L1·π/180°］

USB1=K1·sin［（ωc+ωm1）·t+∠U1·π/180°］

LSB2=K2·sin［（ωc-ωm2）·t-∠L2·π/180°］

USB2=K2·sin［（ωc+ωm2）·t+∠U2·π/180°］

但是，在現(xiàn)實(shí)世界中，我不知道實(shí)際上可能會(huì)產(chǎn)生多少度相移，這里只是為了制作另一張可見的圖像，因此相移的選擇就相當(dāng)隨意。

這里選擇了∠L1=-45°，∠U1=+45°，∠L2=-112.5°，以及∠U2=+112.5°。

如圖2所示，這對(duì)波形的影響非常明顯。

圖2：相位散布的效應(yīng)很明顯。

這里對(duì)圖1所示的包絡(luò)進(jìn)行了復(fù)制，這樣就可以表明由于相位散布，即使載波和邊帶仍處于相同的頻率，信號(hào)的峰值也不再符合初始的調(diào)制波形包絡(luò)。

這就解釋了失真，也就是播音員有時(shí)說(shuō)話聽起來(lái)好像打了30秒噴嚏的原因。
編輯：hfy