Modulace

Z PanWiki
Přejít na: navigace, hledání
Schematická značka modulátoru
Modulace je nelineární proces, kterým se mění charakter vhodného nosného signálu pomocí modulujícího signálu. Modulace se velmi často používá při přenosu nebo záznamu elektrických nebo optických signálů. Nejběžnějšími příklady zařízení spotřební elektroniky využívajících modulaci jsou například rozhlasový a televizní přijímač, mobilní telefon, různé typy modemů, satelitní přijímače atd.

Zařízení, které provádí modulaci se nazývá modulátor. Musí vždy obsahovat nějaký nelineární prvek, jinak nemúže k modulaci dojít. Platí to ale i naopak. Jakmile se jakékoliv dva signály setkají na nějakém nelineárním prvku nebo v nelineárně se chovajícím prostředí, dojde k jejich vzájemné modulaci tzv. intermodulaci. Opakem modulace je demodulace, kterou provádí demodulátor.

Obsah

Základní pojmy:

  • modulační signál - signál, který chceme modulovat na nosný signál
  • nosný signál - signál, který modulujeme modulačním signálem
  • modulovaný signál - výsledný signál po procesu modulace
  • modulační produkty - složky modulovaného signálu (zpravidla z pohledu jeho frekvenční analýzy)
  • jednoduché modulace - modulace zpracovávající jeden modulační signál
  • složené modulace - modulace zpracovávající několik modulačních signálů najednou

Rozdělení modulací

Existuje celá řada různých typů jednoduchých a složených modulací. Podle typu nosného signálu se rozdělují na:

  • spojité analogové modulace - nosným signálem je signál s harmonickým průběhem v čase (sinusoida nebo cosinusoida) a modulačním signálem je analogový signál
  • spojité digitální modulace - nosným signálem je signál s harmonickým průběhem v čase (sinusoida nebo cosinusoida) a modulačním signálem je digitální signál
  • diskrétní modulace - nosným signálem těchto modulací je signál s nespojitým průběhem často také nazývaný taktovací signál

Spojité modulace

Fázrový diagram znázorňující druhy spojitých modulací
Libovolný harmonický průběh je definován třemi parametry:

y = A\cdot\sin\left(\Omega t + \phi \right)

Argumentem sinusovky je úhel jehož okamžitá hodnota se skládá se ze dvou složek:

Podle toho, který z výše uvedených parametrů je ovlivňován modulačním signálem, jsou spojité modulace rozděleny na:

Na přiloženém fázorovém diagramu je fázor nosné znázorněn černou šipkou, která se otáčí konstantní úhlovou frekvencí \Omega. Amplitudová modulace během otáčení mění jeho amplitudu, zatímco obě úhlové modulace mění jeho okamžitý úhel. Fázová pouhou změnou fáze (při konstantním modulačním signálu je fázový úhel v čase neměnný), kdežto frekvenční změnou frekvence (při konstantním modulačním signálu se fázový úhel v čase trvale mění konstantní rychlostí).

Analogové modulace

Pokud je modulačním signálem typický analogový signál nabývající nekonečného počtu hodnot, nabývá také výsledný fázor modulovaného signálu nekonečného množství hodnot.

Digitální modulace

Je-li modulačním signálem digitální signál nabývající konečného počtu stavů, nabývá i fázor modulovaného signálu konečného počtu poloh. Mezi jednoduché modulace tohoto typu patří:

  • ASK - Amplitude-Shift Keying (odpovídá AM)
  • FSK - Frequency-Shift Keying (odpovídá FM) a její speciální případ MSK - Minimum-Shift Keying
  • PSK - Phase-Shift Keying (odpovídá PM)

Diskrétní modulace

U taktovací signálu diskrétních modulací lze také měnit několik parametrů. Navíc se tyto modulace rozdělují i podle toho, jestli je spojitý (nekvantovaný) nebo diskrétní (kvantovaný) signál modulační.

Složené modulace

Mezi nejpoužívanější složené modulace patří:

Podívejte se také

sk:Modulácia en:Modulation de:Modulation (Technik) es:Modulación (telecomunicación)

Osobní nástroje
Jmenné prostory

Varianty
Akce
Navigace
Nástroje