vaihemodulaatiossa

Vaihemodulaatio (PM) on modulaatiotekniikka, jossa kantosignaalin vaihetta muutetaan modulointisignaalin mukaan. Tällöin lähtösignaali voidaan esittää muodossa s(t) = A_c cos(ω_c t + φ(t)), jossa ω_c on kantosignaalin kulmataajuus ja φ(t) on hetkellinen vaihe. PM:ssä moduointisignaali vaikuttaa suoraan signaalin vaiheeseen. Yleinen malli on φ(t) = φ0 + k_p ∫ m(τ) dτ, missä m(t) on modulatorin signaali ja k_p on vaiheherkkyys. Tämä tarkoittaa, että jos m(t) on siniaalinen A_m cos(ω_m t), niin φ(t) muuttuu sinimuotoisesti: φ(t) = φ0 + β sin(ω_m t), missä β = k_p A_m / ω_m on maksimaalinen vaihepoikkeama radiaaneina.

Spektri ja bittinsäätäminen: Vaihemodulaatiossa kantosignaalin ohella esiintyy sivubandeja askelein yhtä suurin etäisyyksin modulaattorin taajuudesta f_m = ω_m/(2π). Kun m(t) on siniaalinen, signaalin spektri laajenee Bessel-funktioiden avulla: sivubandejen amplitudit ovat J_n(β). Tämä tekee PM:stä mahdollisesti monisäikeisen, riippuen β:sta.

Suhde toiseen modulaatiotapaan: PM on läheisesti kytköksissä FM:iin (frekvenssimonituotio), mutta ero on, että PM muuttaa vaihetta sen sijaan että taajuutta muuttaa suoraan. PM ja DP-PSK/PSK-tyyppiset digitaaliset modulaatiot käyttävät järjestelmissä usein samoja periaatteita, ja tällaista modulointia voidaan pitää epäsuorana jatkuvaviivaisena vaihemodulaationa.

Sovellukset ja ominaisuudet: Vaihemodulaatiota käytetään sekä analogeissa että digitaalisissa järjestelmissä. Sen etuja ovat korkea signaalin vakaus ja mahdollisuus ylläpitää vakaa ympäristö, koska envelope on pääsääntöisesti vakio. Haasteita ovat tarkka vaihe- ja aikahallinta sekä herkkyys vaiheviiveille ja jitterille. Demodulointi tapahtuu usein vaihe- tai PLL-pohjaisilla menetelmillä.