Modulaatioindeksiä

Modulaatioindeksiä on yleinen termi signaloinnissa, jolla kuvataan, kuinka paljon kantosignaalia moduloidaan. Sen tarkka merkitys riippuu modulaation tyypistä, kuten amplitudimodulaatioon (AM), taajuusmodulaatioon (FM) tai faasismodulaatioon (PM). Yleisesti modulaatioindeksi mittaa modulaatiopuolen voimakkuutta suhteessa kantaan.

Amplitudimodulaatiossa (AM) modulaatioindeksi m kuvaa modulaation syvyyttä. Sinusoidaaliselle modulaattorille m = A_m / A_c, missä A_m on modulaattorin amplitude ja A_c kantosignaalin amplitude. Arvo m = 0 tarkoittaa ei modulaatiota; m:n arvo 1 vastaa täyttä modulaatiota, mikä voi johtaa envelope-distoja, jos signaalia ei hallita oikein. AM-signaalit reagoivat suoraan m:n avulla, ja suurin modulaatio voi muuttaa lähtösignaalin muotoa.

Taajuus- ja faasmodulaatiossa modulaatioindeksi on erisuuri. Taajuusmodulaatiossa (FM) yleisesti käytetty määritelmä on β = Δf / f_m, jossa Δf on taajuudenvaihtelun huippuarvo ja f_m modulaation taajuus. Faasismodulaatiossa (PM) modulaatioindeksi on usein faasin huippu vaihe, jolloin β radiaaneina vastaa peak phase deviation. PM:ssa β ilmoittaa miten laajalti signaalin vaihe muuttuu modulaation aikana.

Säteily ja spektri kasvavat β:n kasvaessa, koska suurempi modulaatioindeksi tuottaa enemmän sivubändejä. FM/PM käytännöissä modulaatioindeksin arvo vaikuttaa sekä kuuntelunlaatuun että kaistanleveyteen; Carsonin sääntö antaa karkean arvion FM-kaistanleveydestä B ≈ 2(Δf + f_m). Modulaatioindeksi eli β kuvaa siis sekä taajuus- että faasimodulaation luonnetta ja sen vaikutusta järjestelmän suorituskykyyn.