Modulointirakenteita

Modulointirakenteet ovat viestintäjärjestelmän ratkaisuja, joiden avulla informaatioviesti siirretään kantavaan signaaliin muuttamalla sen ominaisuuksia. Modulointi mahdollistaa signaalin kuljettamisen kaistan kautta ja tarjonnan sekä vastaanottajan välinen synkronointi.

Modulointia voidaan tarkastella sekä analogisena että digitaalisena. Analogisissa modulointimuodoissa muun muassa amplitudi-, taajuus- ja vaihemodulaatio vaikuttavat signaalin potentiaalin ominaisuuksiin. Digitaalisissa moduulointimuodoissa tieto esitetään bittien tai symbolien muodossa ja modulaatiokurvivaarina käytetään yleisiä tekniikoita kuten ASK (amis- mittaus), FSK (taajuusmittaus), PSK (vaihemallinnus) sekä QAM (neliömäinen amplitudi-kaistan moduulointi). Monitasoisia ja hybridiratkaisuja, kuten 8-PSK tai 16-QAM, parantavat kaistanleveyden käyttöä.

Monimutkaisemmissa järjestelmissä käytetään myös multicarrier-modulointia, kuten OFDM, jossa tieto jaetaan usealle alakaistalle. Tämä parantaa vastustuskykyä monimuotoisille kanavahäiriöille ja tehostaa kaistan käyttöä erityisesti langattomissa ja siirtokanavissa.

Modulointirakenteita arvioidaan ja valitaan käyttökontekstin mukaan. Tärkeitä tekijöitä ovat käytettävä kaistanleveys ja sen tehokas hyödyntäminen, vastaanottimen demodulaation monimutkaisuus, virheenkorjausmenetelmät, tehonkulutus sekä viive ja sovelluskohtaiset virhelukuarvot. Siksi modulointia suunniteltaessa huomioidaan kanavan ominaisuudet, kuten kohina, fading ja multipath-häiriöt, sekä järjestelmän kokonaisvaatimukset.

Modulointirakenteet muodostavat perustan nykyaikaiselle langattomalle viestinnälle, televisiolle, satelliittiviestinnälle ja tietoliikenteelle sekä monille muille elektroniikka- ja verkkoprojekteille.