Modulatsioonindeks

Modulatsioonindeks ehk modulatsioonide indeks on dimensionaalne suurus, mida kasutatakse kirjeldamaks, kui suurelt modulatsiooni prosess muudab kandja signaali. See mängib kriitilist rolli leiotrosade, spektraalse laiuse ja ruumiliste piirangute juures ning aitab määrata, kui suurel määral modulaator mõjutab kandjat.

Amplituudmodulatsioonis (AM) kirjeldatakse sageli modulatsioonindeksit m järgmiselt: s(t) = Ac [1 + m cos(ωm t)], kus Ac on kandja amplituud ja m on modulatsioonindeks. Praktikas peetakse m väärtust 0 ≤ m ≤ 1, et vältida envelope distortion’i ehk ülemodulatsiooni. Kui m = 1, tekib olukord, kus enveloperõõm kõlab nulli lähedal ning signaal muutub ebaõige. Modulatsioonindeks mitmekordse või signaalitüübiga võivad vastavalt olla defineeritud muul, modulatsiooniliigil põhineval viisil (nt m = Am/Ac või k a Am).

PM- ja FM-modulatsioonide korral kasutatakse teistsugust indeksit: PM-is tavaliselt märgitakse β ja see on peakfaseerimise Δφ radiaanides; FM-is defineeritakse β kui maksimaalne sagedusväljundide kõrvalekalle f_m-ga kõrvutatuna ehk β = Δf/f_m. Üldiselt kasvab β suuremaks, tekib rohkem külgsagedusi ja laiendub spektreid.

Praktikas modulatsioonindeksi vali-ed agressiivset. AM puhul m suurendab külgsageduste hulka ja võib põhjustada enveloperõõmu või vähem efektiivset võimsust; PM/FM puhul suure β tõttu laieneb järjestikuste külgsageduste arv ja kogu jaotuvus.

Näide: AM-süsteemis, kus Ac = 1 V ja Am = 0.5 V, on m = Am/Ac = 0.5 ning enveloperõõm varieerub ±50% köögis. Modulatsioonindeks on seega märksõna modulaatori ja kandja vahelise suhte mõistmisel ja süsteemi disaini planeerimisel.