Helpoimmin tämä tapahtuu ns. kantataajuudella. Tällöin viesti kulkee kanavassa omalla taajuudellaan ja lähettimen tehtäviksi jäävät vahvistus ja suodatus

(1)

1

16-Jan-04 Siirtotekniikka / JPR 29

2. MODULOINTI

• Tarkoittaa yleensä menetelmää, jolla suurtaajuisen signaalin eli kantoaallon jotakin ominaisuutta (amplitudi, taajuus tai vaihe)

vaihdellaan pientaajuisen (=kantataajuisen) signaalin eli viestisignaalin tahdissa

=> tällöin viestisignaalin sisältämä informaatio siirtyy kantoaaltotaajuudelle

• Kantoaallon ympäriltä tarvitaan alkuperäisen signaalin verran tai enemmän kaistaa riippuen modulointimenetelmästä ja modulaation voimakkuudesta (ts. kuinka voimakkaasti viestisignaali muuttaa kantoaaltoa)

• Käytetään mm. radiolinkeissä, matkapuhelinverkoissa, valokuiduissa, kiinteiden televerkkojen siirtoyhteyksillä, modeemeissa jne.

• Vastaanottimessa moduloitu signaali muutetaan takaisin alkuperäiseen muotoon demodulaattorilla eli ilmaisimella

• Lähettimen tehtävä on kytkeä lähetettävä viesti kanavaan.

Helpoimmin tämä tapahtuu ns. kantataajuudella. Tällöin viesti kulkee kanavassa omalla taajuudellaan ja lähettimen tehtäviksi jäävät vahvistus ja suodatus

– Tällä tavoin tuhlataan kanavan kaistanleveyttä

– Useimpien viestisignaalien (kuten puheen) spektri ulottuu pienille taajuuksille lähelle DC:tä.

=> Kantataajuisessa siirrossa voi kanavassa tällöin kulkea vain yksi viesti kerrallaan taajuusalueen yläpään jäädessä käyttämättä (muutoin useat lähetetyt viestit sotkisivat toisiaan).

Viesti

Kaistanleveys B

f1 f2

(2)

2 • Nämä ongelmat voidaan välttää sopivan modulaation avulla.

Tällöin siirretään kantataajuinen informaatio jollekin toiselle taajuudelle ennen kytkemistä kanavaan

=> Nyt voidaan siirtää useita viestejä yhtä aikaa ja kanavan kaistanleveys tulee paremmin hyödynnetyksi.

Viesti 1 Viesti 2 Viesti 3

kanavointi

• Toinen tärkeä peruste modulaation käyttämiselle on, että useinkaan kantataajuinen viesti ei parhaalla tavalla (jos ollenkaan) sovi käytettävässä kanavassa siirrettäväksi

– Esim. radiojärjestelmissä kanavalle on varattu tietyt taajuudet tietyiltä taajuusalueilta (esim. FM-ularadio 88...108 MHz).

Viesti esim. musiikkia

88 MHz 108 MHz

Modulaatio

50 Hz 15 kHz

– Tällöin modulaation avulla muutetaan paitsi viestin taajuutta myös muokataan viesti kanavan kannalta sopivaan muotoon. Toinen radiotekniikassa tärkeä näkökohta on, että kantataajuinen siirto vaatisi valtavan suuria antenneja, jotka ovat hyötysuhteeltaan huonoja

(3)

3 Modulaatiotyypit

• Menetelmät voidaan jakaa analogisiin ja digitaalisiin

• Analogisia modulaatiomenetelmiä käytetään analogisen viestisignaalin siirtoon esim. radiokanavassa

– Tärkeimpiä menetelmiä ovat:

• amplitudimodulaatio

• taajuusmodulaatio (FM)

• vaihemodulaatio (PM)

– Em. päätyypeillä on useita variaatioita

• Digitaalisia menetelmiä käytetään digitaalisen viestisignaalin siirrossa.

Tarkasti ottaen tämä tarkoittaa sitä, että modulaattorin tulosignaali on digitaalinen. Alkuperäinen informaatio on usein luonteeltaan analogista.

Tällöin sille on tehty A/D-muunnos ennen modulaattoria.

– Kehitys on johtanut digitaalisten modulaatiomenetelmien soveltamiseen myös radio- ja puhelintekniikassa

(4)