3.2 Přenos v přeloženém pásmu - modulace signálů

Pro přenos digitálního signálu v přeloženém pásmu se používají digitální modulace založené na ovlivňování fáze a amplitudy nosného signálu. Můžeme se s nimi setkat jak u radiových systémů, tak při přenosu metalickými vedeními všude tam, kde je třeba frekvenčně sdílet přenosové prostředí. Modulace spočívá v ovlivňování nosné vlny modulačním signálem, čímž vzniká modulovaná vlna přenášející signál.

Podle způsobu, jakým se ovlivňuje nosná vlna lze rozeznat tři základní typy modulací: amplitudovou (AM), frekvenční (FM) a fázovou (PM). Při digitálních modulacích nabývá modulační signál omezený počet diskrétních hodnot. Specifický způsob ovlivňování nosné vlny diskrétním signálem (v nejjednodušším případě nabývajícího dvou stavů) se nazývá klíčování (shift key). Digitální modulace pak můžeme v souladu s obecným dělením modulací rozdělit takto:

Obr. 3.5 – Modulace ASK, FSK, PSK

ASK (Amplitude Shift Keying) – Princip této digitální modulace spočívá v přítomnosti nosné na výstupu modulátoru indikuje logickou “1” na vstupu, zatímco absence nosné znamená logickou “0” na vstupu.

FSK (Frequency Shift Keying) – Jsou dány dvě frekvence f0 a f1, které reprezentují odpovídající binární stavy na vstupu modulátoru. Existují dvě formy této modulace. Při nekoherentní dochází ke skokovým změnám ve fázi výstupního signálu při změně vstupního stavu mezi 0 a 1, oproti tomu koherentní se vyznačuje plynulou změnou fáze výstupního signálu.

PSK (Phase Shift Keying) – Symboly “0” a “1” na vstupu modulátoru jsou na jeho výstupu reprezentovány určitou změnou fáze. Základní formou je BPSK (Binary PSK), která využívá následujícího principu: “0” znamená změnu fáze o 0°, zatímco “1” mění fázi o 180° oproti stávající fázi signálu (DPSK), nebo oproti referenčnímu signálu (PSK). Vícestavové modulace pouze rozdělí daný interval 360° na příslušný počet podintervalů. Např. pro QPSK jsou dva vstupní bity (tzv. dibit) reprezentovány jedním z těchto fázových posuvů (45°, 135°, 225°, 315°). Obdobná je situace u 8-PSK, s tím rozdílem, že je zakódováván vstupní tribit.

QAM (Quadrature Amplitude Modulation) – Kombinuje v sobě principy ASK a PSK. Většinou se pozice jednotlivých stavů zakreslují do I-Q diagramu v mřížkové struktuře. Souřadnice mřížky najdeme na -3, -1, +1, +3 V v soufázovém (I) nebo kvadraturním (Q) směru.