Passbandsignaali

Passbandsignaali on signaali, jonka spektri on nollasta poikkeavaa vain tietyllä taajuusvälillä, yleensä kantataajuuden ympärillä. Toisin kuin baseband-signaalit, joiden taajuuskomponentit esiintyvät lähellä nollaa, passbandsignaalin sisältö sijaitsee kauempana nollataajuudesta. Käytännössä puhuttaessa signaali on moduloitu siten, että sen taajuusspektri siirretään kantataajuuden alueelle.

Sillä on tyypilliset parametrit kanta- eli keskitaajuus fc ja kaistanleveys B. Taajuusalue, jolla signaalin energia esiintyy, voidaan kirjoittaa [fc − B/2, fc + B/2]. Esimerkkejä passband-signaaleista ovat radio- ja televisioliikenteessä käytetyt moduloinnin tuloksena syntyvät signaalit, kuten AM- ja FM-radiot sekä digitaaliset modulaatiot (esim. QAM, PSK).

Passbandsignaaleja tuotetaan yleensä modulaatiolla, jossa baseband-signaali x(t) sekoitetaan kantaa kannattavaa värähdystä e^{j2πfc t} tai sen reaalin osan avulla. Tämä siirtää signaalin spektrin nollasta pois ja muokkaa sen energiaa halutulle kaistalle. Demoduloinnissa signaali palautetaan takaisin basebandiin käyttämällä oikeaa kantataajuutta ja suodattamalla pois muut kaistat.

Suodatuksessa ja näytteenotossa passband-signalit tarvitsevat sopivat bandpass-suodattimet ja asianmukaiset näytteenottotaajuudet. Perinteisesti näytteenotto on tehtävä niin, että Fs ≥ 2(fc + B/2), mutta bandpass-näytteenottoperiaate mahdollistaa alemmatkin näytteenottotaajuudet oikeilla ehtojen täyttyessä. Passbandsignaalit ovat keskeisiä nykyaikaisessa radioliikenteessä ja digitaalisessa kommunikaatiossa.