Moduulaatiomenetelmät

Moduulaatiomenetelmät ovat signaalin modulaatiotapoja, joilla tietoa siirretään kantosignaaliin muuttamalla sen ominaisuuksia. Yleisesti ne jaetaan analogiseen modulaatioon ja digitaaliseen modulaatioon. Analoginen modulaatio muuttaa kantosignaalin ominaisuuksia siten, että tieto esitetään jatkuvina arvoina; digitaalinen modulaatio sen sijaan muuttaa bittien tai symbolien perusteella kantosignaalin ominaisuuksia. Modulaation tarkoituksena on välittää tieto tehokkaasti ja luotettavasti ottaen huomioon kanavan ominaisuudet, kuten kaistanleveyden ja melun.

Yleisimmät moduulaatiotavat

- Analogiset: Amplitudimodulaatio (AM), taajuusmodulaatio (FM), faasmodulaatio (PM).

- Digitaaliset: Amplitudivaihtelumodulaatio (ASK), taajuusvaihtelumodulaatio (FSK), faasivaihtelumodulaatio (PSK) sekä sen muunnelmat kuten BPSK ja QPSK. Käytännössä yleisiä ovat myös quadrature amplitude modulation (QAM), jossa sekä amplitudia että faasia käytetään symbolien ilmaisemiseen. Minimoitu vaihtolyöntiä käyttävä MSK on esimerkki pienemmästä taajuusvaihdosta hyödyntävästä digitaalisesta modulaatiosta.

Käyttökohteita ja ominaisuuksia

- Analogiset modulaatiot ovat perinteisesti käytössä radiolähetystoiminnassa, kuten AM- ja FM-radioissa. FM tarjoaa hyvän kuulonlaadun ja särkymisvastuksen, mutta vaatii laajemman kaistan.

- Digitaalisten modulaatiotekniikoiden etuja ovat parempi spektri- ja tiedonsiirtotiheys sekä virheensieto. QAM- ja PSK-perusteiset modulaatiot ovat yleisiä langattomassa viestinnässä (4G/5G), WLAN:issä ja satelliittiviestinnässä.

- OFDM on laajasti käytetty modulaatiotekniikka monikanavainen taajuusjakaminen, usein osana digitaalisia järjestelmiä.

Ominaisuuksien valintaan vaikuttavat spektri- ja tehonkäyttö, kanavakorjaukset sekä järjestelmän monimutkaisuus ja kustannukset. Modulaatiomenetelmien oikea valinta riippuu viestinnän tarpeista ja kanavan luonteesta.