Modulation

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg
Basisbånd (inkl. UWB) hører ikke under modulation og behandles derfor i separate artikler
Øverst - lavfrekvens modulationssignal.
Midt - amplitudemodulation.
Nederst - frekvensmodulation.

Modulation er mange forskellige teknikker til kodning af information på en bærebølge, typisk et sinusformet bølge-signal. Bærebølgen bliver almindeligvis valgt med en frekvens mellem 300 kHz og 50 GHz – se frekvensbånd.

Modulation bliver i udpræget grad anvendt på elektriske signaler, som sendes gennem kabler – eller via elektromagnetiske bølger; radiobølger via en radioantenne eller via frekvenser højere end radiobølger; infrarød, lys osv., hvor signalerne bliver sendt trådløst over kortere (TV/stereoanlæggets fjernbetjening) eller længere afstande (fx til/fra satelliter), laser, lysleder og lygte med blænde eller kontakt.

Modulation bliver også anvendt til f.eks. akustiske signaler (f.eks. bådsmandspibe, musikinstrument) og selvfølgelig dyrestemmer og øre.

En modulator er en anordning, som udfører modulation hos afsenderen og en demodulator anvendes til at afkode bærebølgens information hos modtageren. En enhed, som både kan modulere og demodulere, kaldes et modem.

Grundlæggende modulationsarter[redigér | redigér wikikode]

Der er nogle grundlæggende modulationsarter, som alle kan modelleres via de trigonometriske funktioner sinus og cosinus, da de er den valgte bærebølgen. Den eneste forskel mellem sinus og cosinus er en fast faseforskel – på \pi/2 radianer eller 90 grader.

I praksis anvendes cosinus, da man mange gange med fordel modellerer bærebølgen og modulationsignalet som komplekse funktioner og her svarer cosinus-delen til den reelle del af den komplekse funktion.

Den grundlæggende bærebølge skrives f.eks. som:

  • f(t) = (A_{DC}+A) * \cos (2*\pi*f*t + \theta)

hvor:

  • cos er cosinusfunktionen beregnet af radianer
  • t er tiden i sekunder
  • A_{DC} er den "rå" bærebølgeamplitude (uden AM-modulation) – Den kan være nul – eller f.eks. 1 ved amplitudemodulation. Den er 1, når frekvensmodulation og fasemodulation benyttes.
  • A er amplitudemodulationssignalet som f.eks. kan variere mellem -1 og +1.
  • f er frekvensen i Hertz
  • \theta er fasen i radianer

Hvis cosinusfunktionen skal beregnes af grader, skal formlens 2*\pi erstattes med 360 – og fasen skal i stedet isættes i grader.

Modulationssignalet (samme som modulationsfunktionen) skal være båndbreddebegrænset til den selvvalgte radiokanal. Det at modulationsfunktionen er båndbreddebegrænset garanterer matematisk for, at modulationsfunktionen er en kontinuert funktion.

De grundlæggende modulationsarter er:

Approksimeret diskrete modulationsarter[redigér | redigér wikikode]

Hvis formålet med modulationsfunktionen er at blive fortolket matematisk diskret (inkl. digitalt) i modtagerenden, kan man f.eks. benytte en båndbreddebegrænset Heaviside trinfunktion (skift), Diracs deltafunktion (puls ca.= "skift-op" og "skift-ned"), Wavelet-funktion eller skalerings-funktion som modulation.

Når et signal anvendes som et simpelt lavhastigheds on-off indikation som i morsekode eller radioteletype (RTTY) transmissioner bliver modulationen ofte benævnt 'keying' – dansk skift.

Diskrete modulationsformer – stadig analog modulation, men som skal fortolkes diskret/digitalt i modtagerenden:

Varianter af modulationsarter[redigér | redigér wikikode]

Approksimeret diskrete varianter af modulationsarter[redigér | redigér wikikode]

Når morsekode bliver anvendt til at tænde og slukke en bærebølge bliver 'amplitude keying' ikke anvendt som benævnelse, men derimod 'continuous wave' (CW) selvom det også fint kan kaldes ASK.

Andre modulationsteknikker[redigér | redigér wikikode]

Yderligere modulationteknikker omfatter:

Når OFDM bliver anvendt i kombination med kanalkodningsteknikker, bliver det beskrevet som 'Coded orthogonal frequency division modulation' (COFDM). (Anvendes primært i digitale radiosystemer: Digital Radio Mondiale og Eureka 147 DAB System)

Modulation bliver ofte anvendt sammen med forskellige (channel access method?).

Se også[redigér | redigér wikikode]

Eksterne henvisninger[redigér | redigér wikikode]

Commons-logo.svg
Wikimedia Commons har medier relateret til: