fasesmodulasjon

Fasesmodulasjon, PM, er en moduleringsteknikk der fasen til en bærertråd blir endret i samsvar med en modulerende signal. I ideell PM er bæreformens amplitude konstant og informasjonen hentes fra endringen i fase, ikke fra amplitudevariasjoner.

Prinsipp og matematikk: En modulerende funksjon m(t) styrer fasen φ(t) til bæreren. Den resulterende signalet kan skrives som s(t) = A cos(2π f_c t + φ(t)), der φ(t) = k_p m(t) og k_p er fasehastigheten (modulasjonsindeksen). Den øyeblikkelige frekvensen er f_i(t) = f_c + (k_p / 2π) dm/dt. PM er en form for vinkelmodulasjon, og PM kan også betraktes som en variant av FM, siden fase- og frekvensvariasjoner henger sammen via m(t).

PM i forhold til andre modulasjonstyper: PM og FM er nært beslektede og betegnes som vinkelmodulasjon. Forskjellen ligger i hva som er proporsjonalt med modulasjonssignalet: i PM er faseendringen direkte proporsjonal med m(t), mens i FM er instantaneous frequency proporsjonal med m(t). Digitale implementeringer bruker ofte diskrete fasesteg (phase-shift keying, PSK), som er en praktisk tolkning av PM med konstant amplitude og diskrete faseendringer.

Fordeler og utfordringer: PM har ofte konstant forventet amplitude, noe som bidrar til robusthet mot amplitudeforstyrrelser og forbedret effektivitet i visse kanaler. Ulempene inkluderer behov for nøyaktig fase-synkronisering og følsomhet for faseutfordringer og faseknuter, samt potensielt bredere spektrum enn BPSK ved rask faseendring.

Anvendelser: PM brukes i både analoge og digitale kommunikasjonssystemer, ofte i form av PSK-varianter. Den praktiske betydningen ligger i robusthet mot amplitudeforstyrrelser og muligheten til å brukes i systemer der faseinformasjon er primær bærer av data.