Modulasjonsteknikk

Modulasjonsteknikk er studiet av metoder for overføring av informasjon ved å variere en bærerfrekvens. En informasjonsstrøm legges på en bærefrekvens slik at en mottaker kan rekonstruere signalet. Dette skjer ved å endre en av eller flere egenskaper ved bærer-signalet, for eksempel amplitude, frekvens eller fase.

Modulasjon deles vanligvis inn i analog og digital modulering. Analog modulering endrer kontinuerlig egenskaper ved bærebølgen i samsvar med det analoge informasjonssignalets verdier. Amplitudemodulasjon (AM) varierer bølgehøyden, while frekvensmodulasjon (FM) og fasemodulasjon (PM) varierer henholdsvis frekvens eller fase. Digitale modulasjonsteknikker erstatter kontinuerlige endringer med diskrete symboler som representerer bitkoder. Vanlige metoder inkluderer BPSK, QPSK, 8-PSK og flere varianter av Kvadratur Amplitude Modulasjon (QAM). FSK (frekvensskiftende modulering) og ulike former for PSK og QAM brukes også, ofte kombinert i multicarrier-teknikker som OFDM for høy båndbreddeutnyttelse.

Hovedutfordringer i modulasjonsteknikk er forholdet mellom båndbredde og effektforbruk, samt motstand mot støy og forringelse i kanalen. Modulasjon bestemmer hvor robust systemet er mot støy og fading, og hvor mange symboler per sekund som kan sendes i en gitt kanal. For FM følger ofte designprinsipper som Carson’s regel for båndbredde; for digitale teknikker legges fokus på spektral effektivitet og feilkorreksjon.

Anvendelser inkluderer radioforespillinger, fjernsyn, mobilkommunikasjon, trådløse nettverk og datasignaler. Standarder varierer fra analog radiobølger til moderne digitale systemer som DVB, GSM/UMTS/LTE og Wi‑Fi, der ulike moduleringstyper balanserer rekkevidde, hastighet og pålitelighet.