frequenzmodulierte

Frequenzmodulation, auch als frequenzmodulierte Signale bezeichnet, ist ein Trägertonsmodulationsverfahren in der Kommunikationstechnik, bei dem die Trägerfrequenz gemäß dem zu übertragenden Signal variiert wird. In der Regel bleibt die Trägeramplitude konstant, während sich die Frequenz des Trägers entsprechend dem Modulationssignal ändert. Formal lässt sich die momentane Frequenz als f_i(t) = f_c + k_f m(t) beschreiben, wobei f_c die Trägerfrequenz, m(t) das Modulationssignal und k_f der Frequenzbeiwert ist. Der Modulationsindex β wird oft als Δf / f_m angegeben, wobei Δf die maximale Frequenzabweichung und f_m die maximale Frequenz des Modulationssignals bezeichnet.

FM bietet gegenüber Amplitudenversionen eine verbesserte Robustheit gegenüber Amplitudennachweisen und Rauschen, weil Informationsinhalte in der Frequenzvariationen und nicht in der Amplitude liegen. Allerdings erfordert Frequency Modulation typischerweise eine größere Bandbreite. Die ungefähre Bandbreite ergibt sich nach Carson’s Regel zu B ≈ 2(Δf + f_m). Je nach Anwendungsfall kann es sich um Narrowband-FM oder Wideband-FM handeln; NBFM verwendet kleinere Abweichungen und eignet sich gut für Sprachkommunikation, während WFM eine breitere Abdeckung und höhere Klangqualität bietet.

Anwendungen finden sich vor allem in der Rundfunktechnik, Mobil- und Flugfunk sowie in professionellen Radiosystemen. Im UKW-Rundfunk beträgt die typische Frequenzabweichung ca. 75 kHz, und der Träger liegt im Bereich 88 bis 108 MHz. Für Stereofonie wird ein 19 kHz Pilotton verwendet, ein 38 kHz Subcarrier dient der separaten L/R-Verarbeitung, und der Data-Standard RDS arbeitet bei 57 kHz. Historisch wurde Frequency Modulation in den 1930er Jahren von Edwin Armstrong entwickelt und später breit etabliert.