Modulacija signala
Kako opremimo signale z informacijami
Na splošno signali niso prilagojeni na komunikacijski kanal. Frekvenčni spekter govora na primer obsega območje od 100 Hz do 8000 Hz. Če izberemo za komunikacijski kanal telefonsko žico, potem lahko pretvorjeni govor v električni signal direktno prenašamo preko tega komunikacijskega kanala, ne moremo pa ga direktno prenašati preko radijskega kanala, saj so za razširjanje po prostoru primerni le signali visokih frekvenc (dosti višjih od 8000 Hz). V tem primeru moramo našo informacijo (nizkofrekvenčni signal) “vtisniti” v visokofrekvenčni nosilni val (nosilec). Pravimo, da nosilec moduliramo z informacijskim signalom. Ta postopek imenujemo MODULACIJA. Seveda moramo zato na sprejemni strani izvesti obratno operacijo (izluščiti informacijo iz nosilca), kar imenujemo DEMODULACIJA.
Amplitudna modulacija (AM)
Kot nosilec uporabimo sinusni signal. Bistvo AM je, da ima ovojnica moduliranega nosilca enako obliko kot informacija, ki jo prenašamo - spreminjamo torej amplitudo nosilca glede na informacijski signal.
AM s potlačenim nosilcem (DSB)
Izkaže se, da pri AM najmanj 50% moči porabimo za nosilec, ki sploh ne nosi nobene informacije. Zato je koristno, da se nosilca znebimo in dobimo amplitudno modulacijo s potlačenim nosilcem, ki jo označimo z DSB-SC (Double-SideBand Suppressed-Carrier) ali krajše DSB.
Enobočna modulacija (SSB)
Z odstranitvijo nosilca smo prihranili moč, še vedno pa nismo prihranili pasovne širine, saj tudi DSB zahteva dvakrat večjo pasovno širino od pasovne širine informacijskega signala. V bistvu koristno informacijo prenašamo dvakrat - na spodnjem in na zgornjem bočnem pasu. Če poleg nosilca potlačimo še bodisi spodnji bodisi zgornji bočni pas, dobimo enobočno modulacijo, ki jo označimo s SSB (Single-SideBand). Če potlačimo zgornji bočni pas, govorimo o LSB (Lower- SideBand), če pa spodnjega, pa govorimo o USB (Upper-SideBand).
Frekvenčna modulacija (FM)
Pri frekvenčni modulaciji spreminjamo frekvenco linearno z informacijskim signalom.
Fazna modulacija (PM)
Pri fazni modulaciji spreminjamo fazo nosilnega signala glede na modulacijski signal. Spreminjanje faze ima za posledico spreminjanje frekvence nosilnega signala. To spreminjanje frekvence (frekvenčna deviacija) je sorazmerno hitrosti spreminjanja faze, le-ta pa je odvisna od frekvence in amplitude modulacijskega signala. Deviacija pri FM je sorazmerna samo amplitudi, deviacija pri PM pa je sorazmerna tako amplitudi kot frekvenci modulacijskega signala. Kljub tej razliki je težko ugotoviti, ali je nek signal fazno ali frekvenčno moduliran.
Telegrafija (CW)
To je pravzaprav najpreprostejša metoda, s katero nosilni signal opremimo z informacijo. Nosilec preprosto vklapljamo in izklapljamo v ritmu vnaprej dogovorjenih znakov. Radioamaterji uporabljamo Morse-kod, kjer je vsak znak (črka, številka,ločilo) predstavljen z določeno kombinacijo dolgih in kratkih elementov (element predstavlja stanje “nosilec vključen”). Med elementi so kratki premori, med posameznimi znaki pa daljši (premor predstavlja stanje “nosilec izključen”).