Modulaattoreina

Modulaattoreina tarkoitetaan laitteita ja järjestelmiä, joiden tehtävänä on muokata kantasignaalia siten, että se kantaa informaatiota. Modulaation avulla tieto siirretään kantajalla käyttämällä muutoksia Signaalin ominaisuuksissa, kuten amplitudissa, taajuudessa tai vaiheessa. Modulaatiota voidaan soveltaa sekä analogisiin että digitaalisin signaaleihin, ja se on keskeinen osa radioviestintää, televisiota, tietoverkkoja sekä monia ohjaus- ja mittausjärjestelmiä.

Analogiset modulaattorit

Analogi-modulaatio muuttaa signaalin ominaisuuksia ilman digitaalista esitystä. Tunnettuja esimerkkejä ovat amplitudimodulaatio (AM), taajuusmodulaatio (FM) ja vaihemuolmodulaatio (PM). Näiden avulla äänitietoa tai muuta informaatiota voidaan välittää radioaalloilla, televisiossa ja muissa analogisissa linkeissä.

Digitaaliset modulaattorit

Digitaalisessa viestinnässä bitit muunnetaan symbolien muodossa ja upotetaan kantaa käyttämällä esimerkiksi QAM-, PSK- tai FSK-modulaatiota. I/Q-modulaatiojakelut mahdollistavat monimutkaisen signaalin, joka hyödyntää sekä amplitudia että vaihetta. Usein digitaaliset modulaattorit ovat osa käytännön radio- tai nettverkoympäristöjä sekä optista viestintää, jossa valon laatu ja kanavakapasiteetti paranevat moduloinnin avulla. OFDM ja muut multikartoitusmenetelmät ovat laajasti käytössä nykyaikaisissa tiedonsiirtostrategioissa.

Käyttökohteet

Modulaattoreita käytetään muun muassa radiolähetyksissä, televisiossa, mobiiliverkoissa, tietoliikenteessä sekä näiden järjestelmien kokeilussa ja kehittämisessä. Ne voivat olla erillisiä laitteita, integroiduissa järjestelmissä tai ohjelmisto- ja ohjelmallisesti määriteltäviä softmodulaattoreita.

Historia ja tekniikka

Modulaation periaatteet ovat olleet keskeisiä radion kehityksestä alkaen 1900-luvun alusta. Nykyään modulointitekniikat hyödyntävät usein puoliautomaattisia upconvertoijia, I/Q-koordinaatioita ja digitaalisia käsittelymenetelmiä sekä ohjelmisto määrittelyä (SDR).