Modulationsprozesse

Modulationsprozesse bezeichnen Verfahren, bei denen Informationen in einen Träger eingetragen oder dessen Eigenschaften verändert werden, um eine Nachricht über einen Übertragungskanal zu transportieren. Ziel ist es, Übertragungseigenschaften wie Bandbreite, Reichweite und Störfestigkeit zu optimieren. Typische Trägergrößen sind elektrische Signale oder Lichtwellen; Informationen können analog oder digital vorliegen.

Analoge Modulation umfasst Amplitudenmodulation (AM), Frequenzmodulation (FM) und Phasenmodulation (PM). Bei AM variiert die Trägeramplitude entsprechend der Nachricht; bei FM ändert sich die Trägerfrequenz; bei PM verschiebt sich die Phasenlage. Zusätzlich gibt es Modulationsformen wie DSB-SC und SSB, die unterschiedliche Trägerstrukturen verwenden. Digitale Modulationsverfahren nutzen hingegen mehrere Phasen- und Amplitudenstufen, etwa QPSK oder QAM, oft in Verbindung mit Mehrfachzugriffstechniken.

Die Modulation erzeugt charakteristische Spektren mit Seitenbändern. Bei FM bestimmt der Modulationsindex und die Trägerfrequenz die Bandbreite (Carson-Regel). Demodulation extrahiert die Nachricht aus dem modulierten Träger; analoge Demodulation nutzt typischerweise Gleichrichtung oder Phasenvergleiche, digitale Demodulation erfordert Synchronisation, Filtern und Fehlerkorrekturcodes.

Anwendungen finden sich in Rundfunk, Mobilkommunikation, Satellitenübertragung, Breitbanddatenübertragung und Optoelektronik. Wichtige Kenngrößen sind Bandbreite, Störfestigkeit, Effizienz und Kompatibilität mit dem Kanal.