Modulointitapojen

Modulointitavat ovat menetelmiä, joilla signaalin ominaisuuksia muokataan siten, että se voidaan siirtää toisen kanavan kautta. Tavoitteena on sovittaa lähettävä signaali sekä käytettävään väylään että vastaanottovalmiuteen, sekä parantaa kantaman, häiriöt sietokyvyn ja kaistan käytön tehokkuutta. Modulointia käytetään sekä analogisissa että digitaalisissa järjestelmissä.

Analogiset modulointitavat muokkaavat signaalin fysikaalisia arvoja kuten amplitudia, taajuutta tai vaihetta. Tunnetuimpia ovat amplitude modulation (AM), jonka avulla signaali muokkaa kantaa; frequency modulation (FM), jossa taajuutta muutetaan signaalin yhteydessä; sekä phase modulation (PM). Näihin liittyy myös variantteja kuten DSB-, SSB- ja VSB-modulaatiot, jotka vaikuttavat taajuusalueen käyttöön ja vastaanottoon.

Digitaalit modulointitavat muuttavat signaalin diskreetin tilaan ja mahdollistavat virheenkorjauksen sekä tehokkaan kanavakäytön. Yleisimmät ovat amplitude shift keying (ASK) ja sen OOK-versio, frequency shift keying (FSK), sekä phase shift keying (PSK) kuten binary PSK (BPSK) ja quadrature PSK (QPSK). Laajennuksina käytetään M-ary PSK:ta sekä quadrature amplitude modulation (QAM), kuten 16-QAM ja 64-QAM, jotka pakkaavat enemmän tietoa suuremman symbolimäärän avulla.

Nykyään modulaatio-tekniikoita yhdistetään usein monisäieisiä ja monikulmaisia järjestelmiin, kuten OFDM:iin (multicarrier-modulaatio), jota käytetään esimerkiksi WLAN- ja mobiiliteknologioissa (4G/5G) sekä digitaalissa televisio- ja radiojärjestelmissä. Modulointitavan valintaan vaikuttavat kaistan leveys, tehon tarve, kanavahäiriöt sekä järjestelmän hallitsevuus ja standardit.