Modulácia (elektronika)

Modulácia je proces ovplyvňovania nosného signálu, typicky sínusového, s cieľom prenesenia informácie. Nosný signál je ovplyvňovaný modulačným signálom. Modulačný signál je signál v základnom pásme, napr. analógový signál z mikrofónu, televíznej kamery, alebo číslicový (digitálny) signál. Opačný proces sa nazýva demodulácia.

Obyčajne modulujeme jeden z trojice charakteristických parametrov elektrického signálu: fázy, frekvencie alebo amplitúdy. Zariadeniu, ktoré vykonáva moduláciu hovoríme modulátor, zariadenie, ktoré vykonáva demoduláciu je demodulátor. Zariadenie vykonávajúce obe operácie je modem (spojenie oboch pojmov – modulácia, demodulácia).

U číslicovej modulácie sú zmeny signálu volené z pevného zoznamu (modulačná abeceda) každého vstupu z ktorého je privádzaná rôzna časť informácie (symbol). Abeceda je obyčajne reprezentovaná konštelačným diagramom.

U analógovej modulácie sú zmeny aplikované spojito v odozve na modulačný (dátový) signál. Modulácia môže byť aplikovaná na rôzne aspekty signálu ako je uvedené nižšie v zozname.

Modulácia sa obyčajne robí preto, aby sme vyriešili otázky súvisiace s prenosom signálu:

• Jednoduché (nízky útlm, nízky rozptyl) šírenie elektromagnetických (EM) vĺn
• Multiplexovanie – prenos viacerých signálov v jednom frekvenčnom pásme, na rôznych nosných frekvenciách
• Menšie, viacsmerové antény

Nosným signálom sú obyčajne vysokofrekvenčné elektromagnetické vlny.

Typy analógovej modulácie

Nízkofrekvenčný modulačný signál (hore), nesený amplitúdovo (AM) a fekvenčne (FM) modulovanou nosnou vlnou

• Amplitúdová modulácia (AM, amplitude modulation).
• S jedným postranným pásmom (SSB, single sideband)
• Fázová modulácia (PM, phase modulation).
• Frekvenčná modulácia (FM, frequency modulation).
• Impulzová šírková modulácia (PWM, pulse-width modulation).
• Sigma-delta modulácia.

Typy číslicovej modulácie

• Amplitúdové kľúčovanie (ASK, amplitude-shift keying).
• Frekvenčné kľúčovanie (FSK, frequency-shift keying).
• Fázové kľúčovanie (PSK, phase-shift keying).
• Kvadratúrna amplitúdová modulácia (QAM), kombinácia ASK a PSK.
• Rastrovo kódovaná modulácia (TCM, trellis coded modulation).

Každá forma číslicovej modulácie nevyhnutne používa konečný počet rôznych signálov na reprezentáciu číslicových údajov. V prípade:

• PSK – konečný počet fáz.
• FSK – konečný počet frekvencií.
• ASK – konečný počet amplitúd, veľmi podobné pulzne kódovej modulácii (PCM).

Každej z týchto fáz, amplitúd alebo frekvencií sú priradené unikátne vzorky binárnych bitov. Obyčajne každá fáza, amplitúda alebo frekvencia kóduje rovnaký počet bitov. Počet bitov obsahuje symbol, ktorý je reprezentovaný jednotlivou fázou.

Literatúra

• GLADIŠOVÁ, Iveta; MIHALÍK, Ján. Modulované signály. 1. vyd. Košice : Technická univerzita v Košiciach, 2016. Dostupné online. ISBN 978-80-553-2442-5.

Pozri aj

• Modem

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Modulácia (elektronika)