vaihesmoduloinnin

Vaihesmodulointi (PM, phase modulation) on modulointitekniikka, jossa kantaaajan vaihetta muutetaan signaalin mukaan. Siirto voidaan esittää muodossa s(t) = A cos(ωc t + φ(t)), missä φ(t) on vaihe, joka määräytyy moduloivan signaalin m(t) mukaan. Yleinen suhde on φ(t) = kp m(t), jossa kp on vaihevuorovaikutuksen vakio.

PM voi olla analoginen tai digitaalinen. Analogisessa PM:ssä jatkuva m(t) muuttaa vaihetta jatkuvasti. Digitaalinen PM vastaa osin vaihe- tai vaihe-erukoodeja, kuten PSK (phase-shift keying) -modulaatiota, jossa käytetään rajoitettua määrää vaiheketoja. DPSK (differential PSK) perustuu vaiheiden erojen ketjuttamiseen, mikä mahdollistaa demodulaation ilman täsmällistä carrierin fasaustapaa.

Suhde FM:iin ja CPM:iin. PM on eräänlainen CPM-tyyppi: PM voidaan nähdä FM:n muunnelmana, jossa modulaattori tuottaa suoraan vaiheen φ(t) eikä integrointia. Fyysinen kantataajuus on siten ωc, ja vaiheelle aiheutuva muutus muuttaa kappaleen spektriä. PM:n ja FM:n välinen suhde voidaan ilmentää s(t) = A cos(ωc t + kp m(t)) FM:n vastineessa s(t) = A cos(ωc t + kf ∫ m(τ) dτ). Käytännössä suuret modulaatio-indexit ja signaalin ominaisuudet vaikuttavat spektriin ja demodulaatioon.

Sovellukset ja ominaisuudet. PM on keskeinen osa monia digitaalisen viestinnän modulaatioita, erityisesti PSK- ja CPM-tyyppisissä järjestelmissä sekä continuous-phase -modulaatiossa. Se tarjoaa usein vakaan kantaevennyden (enkel amp), joka helpottaa tehokasta voimakoneiden linearisointia. Demodulaatio tapahtuu koherentisti tai differentiaalisti; kohina ja carrierin epävarmuudet vaikuttavat suoraan vaihesmoduloinnin suorituskykyyn. Rajoitteita ovat herkkyys vaihevirheille sekä tarve tarkkaan fasaustaan tai koherenttiseen vastaanottoon.