Základní typy modulací:

Analogové modulace - je signál (zpravidla ve spojitém čase)

– amplitudové modulace - AM

• DSB-SC, AM, SSB ...

– úhlové modulace (s konstantní obálkou)

• fázové - PM

• kmitočtové - FM

– kvadraturní modulace QM

Digitální modulace v základním pásmu (Impulsní modulace - pulse modulation)

• PAM, PWM, PPM

• PCM, Delta, přechod k digitálním modulacím

Digitální modulace v modulačním pásmu ( přenos digitální informace)

– amplitudové - ASK, BPSK, QAM (16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, ...), ...

– úhlové - PSK (BPSK, QPSK, 8-PSK, ...), FSK, MSK, GMSK, ...

– další, kombinované (např. OFDM, ...)

Matematický popis pásmového signálu

w

Pásmový signál - spektrum je soustředěno jen v pásmu ležícím "dostatečně daleko" od kmitočtu 0, jinde je spektrum nulové nebo zanedbatelné. Charakteristické parametry pásmového signálu jsou:

- Hraniční kmitočty pásma (dolní), (horní).

- Šířka pásma [Hz] (nebo [rad/s]).

- Nosný kmitočet (kmitočet nosné vlny) (carrier), obvykle ve středu pásma , v některých případech (např. modulace SSB) může ležet i vně pásma.

Využití pásmových signálů:

– většinou vysokofrekvenční rádiové signály

– některé nízkofrekvenční signály (např. biologické),

– jednotlivé složky kmitočtového multiplexu (FDMA)

– optické signály

Obr. Časové průběhy a kmitočtová spektra jednotlivých typů signálů

Reálný signál má oboustranné spektrum, ve dvou odlehlých zrcadlových kopiích nese identickou informaci.

Analytický signál je komplexní s jednostranným spektrem (potlačíme spektrální složky na záporných kmitočtech, zdvojnásobíme velikosti spektrálních složek na kladných kmitočtech).

Komplexní obálka je nízkofrekvenční komplexní signál (posuneme spektrum analytického signálu doleva o kmitočet nosné vlny .

Obr. Kmitočtové spektrum pásmového signálu

Pásmový signál lze zapsat ve tvaru

Pro a má signál čistě kosinový průběh s , šířka pásma je nulová.

Při modulačním procesu signál způsobuje, že se a /nebo mění v závislosti na časovém průběhu, pak má signál konečnou šířku pásma a průběh, závislý na a na způsobu mapování na funkci, použitou pro generování a .

Pásmový signál lze vyjádřit ve tvaru

,kde označuje reálnou část z , je tzv. komplexní obálka signálu

Popis pásmového signálu v kartézském tvaru

,kde

komplexní obálka signálu

a jsou signály v základním pásmu, popisují je reálné funkce reálné proměnné . Lze je generovat, modulovat, vysílat, přenášet, přijímat, měřit.

Funkce se nazývá soufázová modulační složka (in-phase modulation, I-modulation) signálu

Funkce se nazývá kvadraturní modulační složka (quadrature modulation, Q-modulation) signálu

a jsou signály v základním pásmu, popisují je reálné funkce reálné proměnné . Lze je generovat, modulovat, vysílat, přenášet, přijímat, měřit.

Funkce se nazývá amplitudová modulační složka, tzv. reálná obálka (amplitude modulation, AM, real envelope), signálu

Funkce se nazývá fázová, někdy též úhlová, modulační složka (phase modulation, PM) signálu

Šířka pásma B_T

Šířka pásma signálu je rovna:

…minimální nezáporná frekvence, pro kterou má signál nenulovou spektrální hustotu energie či výkonu.

…maximální nezáporná frekvence, pro kterou má signál nenulovou spektrální hustotu energie či výkonu.

Signál v základním pásmu je signál, pro který platí: , nebo

Šířka pásma v základním pásmu může být finitní – řečový signál, ale teoreticky může být i nekonečně velká – Diracův impuls

Pásmový signál má nenulovou spektrální hustotu energie či výkonu pouze na frekvencích blízkých

, kde je nosná frekvence