modulaatio

Modulaatio on signaalin ominaisuuksien muuttamista toisen signaalin avulla siten, että informaatiota voidaan siirtää, tallentaa tai käsitellä. Modulaatio on keskeinen osa telekommunikaatiota, radiolähetystä sekä monia digitaalisia tiedonsiirtoprosesseja.

Analogisessa modulaatiossa tiedon määrää muutetaan signaalin ominaisuuksien avulla. Amplitudimodulaatiossa AM vaihtelee kantosignaalin amplitudia, taajuusmodulaatiossa FM taajuutta ja faasmodulaatiossa PM faasia. Digitaalisessa modulaatiossa tieto koodataan symboleiksi ja perinteisesti yleisiä toteutustapoja ovat QAM (Quadrature Amplitude Modulation), PSK (Phase Shift Keying), FSK (Frequency Shift Keying) sekä ASK (Amplitude Shift Keying). Digitaalisessa modulaatiossa voidaan yhdistää sekä amplitudia, faasia että taajuutta, mikä mahdollistaa suuremman tiedonsiirtokapasiteetin.

Matemaattisesti AM esitetään usein s(t) = [A_c + m(t)] cos(2π f_c t), jossa m(t) on informaatio. FM voidaan kirjoittaa s(t) = A_c cos(2π f_c t + β ∫ m(τ) dτ), ja PM s(t) = A_c cos(2π f_c t + φ(m(t))). Digitaalisissa järjestelmissä symbolit kartoitetaan usein useisiin konstellaatioihin ja demoduloidaan coherently tai noncoherently.

Modulaation valinta vaikuttaa kaistan leveyteen, virheenkestävyyteen sekä tehonkulutukseen. Sovellukset ulottuvat radiolähetyksestä ja televisiosta langattomiin verkoihin, satelliittiviestintään sekä radaritekniikkaan. Modulaatio on sekä perinteinen että keskeinen käsite nykyaikaisessa tiedonsiirrossa.