Modulationsübertragung

Modulationsübertragung bezeichnet das Verfahren, bei dem Informationen durch Veränderung einer Trägergröße über einen Übertragungsweg übertragen werden. Typische Trägergrößen sind Amplitude, Frequenz oder Phase. Durch Modulation wird das Spektrum des Signals in geeignete Frequenzbereiche verschoben, die Übertragung an den Kanal angepasst und Mehrfachzugriffe ermöglicht. Ein Modulator erzeugt aus dem Eingangssignal ein modulierendes Trägersignal, während am Empfänger ein Demodulator das ursprüngliche Signals zurückführt. Modulation dient zudem der Übertragung mehrerer Signale über denselben Kanal durch Spektral- oder Zeitmultiplexverfahren.

Analoge Modulation umfasst Amplitudenmodulation (AM), Frequenzmodulation (FM) und Phasenmodulation (PM). Digitale Modulation codiert Bits in Trägeränderungen, zum Beispiel in Amplitude-Shift-Keying (ASK), Frequenz-Shift-Keying (FSK), Phase-Shift-Keying (PSK) und Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM). Digitale Verfahren ermöglichen höhere Spektraleffizienz, bessere Fehlerschutzmöglichkeiten und flexiblere Mehrfachzugriffe, erfordern jedoch Synchronisation, Kodierung und oft Vorwärtsfehlerkorrektur.

Die Wahl der Modulation hängt von Bandbreite, Leistungsanforderungen des Kanals sowie Rauschen und Verzerrung ab. Analoge Verfahren eignen sich oft für Sprachübertragung mit geringer Rechenlast, digitale Verfahren ermöglichen höhere Datenraten bei begrenzter Bandbreite. Wichtige Größen sind benötigte Bandbreite, Modulationsordnung, Symbolrate, SNR und Kanalcharakteristika wie Mehrwegeausbreitung. Typische Anwendungsfelder sind Rundfunk, Telekommunikation, drahtlose Netzwerke und Datentransfer in leitungsgebundenen und mobilen Systemen.