modulaatioindeksiksi

Modulaatioindeksi on suure, joka kuvaa modulaation voimakkuutta signaalissa, jota kantaa kantajakaista. Se kertoo, kuinka paljon modulaation vaikutus muuttaa kantajännitettä tai sen spektrin ominaisuuksia ja miten modulaatio ilmenee demodulaatiossa. Eri modulaatiotyypeissä indeksi määritellään hieman eri tavoin, mutta perusidea on sama: se mittaa modulaation voimakkuutta ja sen vaikutusta signaalin muodosta sekä sivubandien ilmenemisestä.

Amplitudimodulaatiossa (AM) modulaatioindeksi m määritellään m = Vm / Ac, missä Vm on modulaattorin jännitteen huippuarvo ja Ac on kantajan amplitudi. Sinusoidisella modulaatiolla s(t) = Ac [1 + m cos(ωm t)] cos(ωc t). m on tyypillisesti välillä 0–1; m > 1 johtaa ylomodulaatioon, jolloin alkuperäisen envelopein seuraaminen on vaikeaa.

Taajuusmodulaatiossa (FM) modulaatioindeksi β määritellään β = Δf / fm, jossa Δf on suurin taajuuspoikkeama ja fm modulaation taajuus. Suurempi β kasvattaa kaistanleveyttä, mikä voidaan kuvata Carsonin säännöllä: B ≈ 2(Δf + fm) = 2 fm (β + 1). Pisa- tai vaihemodulaatiossa (PM) indeksiksi voidaan käyttää huippuvaiheen poikkeamaa Δφ radiaaneina, jolloin μ ≈ Δφ ja taajuusvaihtelun vaikutukset riippuvat μ:in arvosta.

Käytännössä modulaatioindeksi ohjaa suunnittelua ja demodulaatiota: liian suuri indeksi voi aiheuttaa vääristymiä tai ylimoitua signaalia AM-järjestelmissä, kun taas pienempi indeksi vaikuttaa signaalin tehoon ja sivubandien voimakkuuteen FM/PM-järjestelmissä. Mittaukset tehdään yleisimmin spektrianalysaattoreilla ja ajallisesti envelopesignaalin avulla.