Modulointityypit

Modulointityypit käsittelevät keinoja muuttaa kantajakudetta siten, että tieto voidaan siirtää jotakin kanavaa pitkin. Yleisesti moduloinnit jaetaan analogisiin ja digitaalisiin modulaatiotyyppeihin, ja ne voidaan luetella myös signaalin ominaisuudesta muutettavan muuttujan mukaan (esimerkiksi amplitudi, taajuus tai vaihe).

Analogia modulointi tarkoittaa, että kantajänteen ominaisuutta muutetaan sen tiedon perusteella. Tunnettuja esimerkkejä ovat amplitudimodulaatio (AM), jossa signaalin amplitudi muuttuu tiedon mukaan; taajuusmodulaatio (FM), jossa kantajuuren taajuus vaihtuu tiedon mukaan; sekä vaihemodulaatio (PM), jossa signaalin vaihe kulkee tiedon mukaan. Analogia modulointi on yksinkertaista ja käytetään edelleen tietyissä radioliikenteen sovelluksissa, mutta se on herkkä kohinalle ja häiriöille.

Digitaaliset modulaatiot muuntavat digitaalisia symboleja kohti kantajänteen ominaisuuksia. Yleisiä protokolleja ovat amplitudimuutokseen perustuva ASK (tai OOK), taajuusmuuttovälineinen FSK sekä faasimuutokseen perustuva PSK (kuten BPSK, QPSK). Laajempi ja tehokkaampi lähestymistapa on quadrature amplitude modulation, QAM, joka yhdistää sekä amplitudin että faasin muutoksia (esimerkiksi 16-QAM, 64-QAM). Digitaalisessa viestinnässä korkeamman orderin modulaatiot mahdollistavat suuremmat tiedonsiirtonopeudet, mutta vaativat parempaa signaalinlaadun ja SNR:ää.

Oheisina nykyaikaisina tekniikoina mainitaan OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing), jota käytetään monissa langattomissa standardeissa kuten Wi-Fi ja 4G/5G. Sen idea on hajottaa tiedon useisiin kapeampiin taajuusjonoihin, jolloin kanavan moninkertaiset raot voidaan hyödyntää tehokkaasti.

Valintaa modulointityypille ohjaavat tiedonsiirtokanavan ominaisuudet, haluttu tiedonsiirtonopeus, virheiden sieto sekä viranomais- ja spektrivaatimukset.