Tento článek je o telekomunikační modulaci signálu. O změně tóniny pojednává článek Modulace (hudba).
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.
Většina zdrojů zpráv generuje signály, které ve své původní podobě nejsou vhodné pro dálkový přenos. Proto vznikla modulace, která posílí signál (nesenou informaci), lze ho tak přenášet na delší vzdálenost.
Zařízení, které provádí modulaci, se nazývá modulátor. Musí vždy obsahovat nějaký nelineární prvek, jinak nemůže 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.
Základní pojmy
modulační signál – signál, kterým chceme modulovat 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) a modulačním signálem je analogový signál
spojité digitální modulace – nosným signálem je signál s harmonickým průběhem, modulačním signálem je diskrétní (digitální) signál
diskrétní modulace – nosným signálem těchto modulací je signál s nespojitým průběhem často také nazývaný taktovací signál
Na přiloženém fázorovém diagramu je fázor nosné znázorněn černou šipkou, která se otáčí konstantní úhlovou frekvencí . 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:
U taktovacího signálu diskrétních modulací lze také měnit několik parametrů. Navíc se tyto modulace rozdělují i podle toho, jestli je modulační signál spojitý (nekvantovaný) nebo diskrétní (kvantovaný):