taajuusmodulaation

Taajuusmodulaatio (FM) on modulaatiotekniikka, jossa kantaaajuuden taajuutta muutetaan moduloivan signaalin mukaan. Käytännössä kantataajuuden f_c muuttuu ajoittain riippuen sisääntulevasta signaalista m(t); instanssitaajuus f_i(t) = f_c + k_f m(t). Amplitudi pysyy noin vakiona, mikä tekee FM:stä vähemmän herkän amplitudinvaihteluille.

FM:n tärkeimmät tunnuspiirteet: suurta taajuuskehitystä kuvaava Δf (enimmäistäajuuspoikkeama), modulointiaallon suurin taajuus f_m ja moduloinnin suhde β = Δf / f_m. Carsonin sääntö antaa likimääräisen taajuuskaistan: BW ≈ 2(Δf + f_m).

Generointi ja demodulointi: FM-signaali luodaan usein VCO:lla ja taajuussäätimellä; demodulaatio voidaan toteuttaa FM-diskriminantilla, monistuksella tai PLL-pohjaisella demodulaatiolla. Ideaalissa tapauksessa äänisignaali ei muutu amplitudiltaan, jolloin häiriöt vaikuttavat pääasiassa taajuuteen.

Käyttökohteet ja historia: FM on laajalti käytössä radiotoiminnassa, erityisesti FM-radiossa, jossa se tarjoaa hyvän kohinansäilyvyyden ja laajan kuulotehon. Sitä käytetään myös radiolinkeissä, joissakin TV- ja datasiirroissa sekä radarissa (FMCW). Taajuusmodulaation kehitti 1930–luvulla Edwin Armstrong, ja se tuli laajasti käyttöön 1940–luvulla.