Modulaattorina

Modulaattorina tarkoittaa laitetta tai toimintoa, jolla informaatio muutetaan kantajataajuudelle soveltuvaksi signaaliksi. Modulaation tarkoituksena on siirtää viesti kantajataajuudella siten, että vastaanotin voi erottaa viestin ja palauttaa sen. Modulaattorina on keskeinen osa monia langattomia ja kaapeli-viestinnän järjestelmiä.

Perusperiaate. Viestin ajallinen muoto yhdistetään kantasignaaliin. Esimerkiksi amplitudimodulaatiossa s(t) = [A_c + m(t)] cos(ω_c t). Taajuusmodulaatiossa ja vaihemodulaatiossa signaalin taajuutta tai vaihetta muutetaan viestin mukaan.

Tyypit. Analogiset modulaatiot kuten AM, FM ja PM sekä digitaaliset modulaatiot kuten PSK, QAM, FSK sekä OFDM. Digitaaliset järjestelmät käyttävät usein I/Q-modulaatiota, jossa kaksi perusbandwidtheen sovitettua signaalia (in-phase ja quadrature) modifioidaan yhdessä kantajasignaalin kanssa.

Käyttökohteet. Modulaattoreita käytetään laajasti radiolähetyksissä, televisiossa, mobiili- ja kiinteässä telekommunikaatiossa, satelliittiviestinnässä sekä radarijärjestelmissä. Modulaatio vaikuttaa signaalin kaistanleveyteen ja lähetettävän signaalin ominaisuuksiin, kuten identiteettiin ja häiriönkestävyyteen.

Toteutus. Modulaattori voi olla erillinen laite, moduulitoiminen osa lähetintä tai ohjelmallinen osa ohjelmistopohjaista signaalinmuodostusta (software-defined radio, SDR). Moderneissa järjestelmissä yhdistetään usein sekä analogisia että digitaalisia modulaatioita joustavan ja tehokkaan tiedonsiirron varmistamiseksi.