Modulation und andere Kommunikationsbedingungen

Könnte jemand das Konzept der Modulation eines Signals erklären? Es ist ein so weit gefasster Begriff, dass ich nie wirklich verstanden habe, was er bedeutet.

Machen Phasenverschiebung, Frequenzmodulation und Amplitudenmodulation alle unterschiedliche Techniken dasselbe? Wie werden diese verwendet, um Informationen auf einem Signal zu codieren?

Welche anderen Methoden gibt es, die ich nicht kenne?

Danke an alle.

Antworten (1)

Modulation bedeutet einfach, ein Signal mit einem anderen zu modifizieren.

Bei der grundlegendsten Art der Modulation, der Amplitudenmodulation (AM), wird die Amplitude einer hochfrequenten sinusförmigen „Träger“-Welle dazu gebracht, dem Wert eines Signals mit viel niedrigerer Frequenz zu folgen. AM gibt es wahrscheinlich länger als alle anderen, aber da es viel Energie verschwendet, haben sich andere Modulationstechniken entwickelt. Variationen von AM umfassen AM mit unterdrücktem Träger und „Seitenband“, die weniger Energie verschwenden.

Frequenzmodulation (FM) kann man sich so vorstellen, dass die Momentanfrequenz einer Trägerwelle entsprechend dem Wert des Modulationssignals erhöht und verringert wird. Die Phasenmodulation (PM) stellt in ähnlicher Weise die Phase des Trägers ein. Diese benötigen im Allgemeinen etwas mehr Bandbreite, sind aber tendenziell immun gegen Rauschen.

Es gibt viele andere Modulationstechniken, die ausgefeilter sind als AM, FM und PM, die besser dazu geeignet sind, mehr Informationen in derselben Bandbreite zu übertragen.

Wird das modulierende Signal in AM also im Grunde zu einer Niederfrequenzvorspannung, die der Trägerwelle hinzugefügt wird?
JGord: Nein, es begrenzt den Spannungsbereich der Trägerwelle. Siehe Amplitudenmodulation .
@JGord - nicht hinzugefügt, sondern tatsächlich multipliziert. Wenn das Signal Null ist, hat der Träger eine gewisse Amplitude A, also schwingt er zwischen +A und -A. Wenn das Signal positiv ist, hat der Träger eine größere Amplitude, also geht er von +A+s zu -AS. Wenn das Signal negativ ist, geht der Träger zwischen +As und -A+s. Es hilft zunächst, sich den maximalen 's'-Wert viel kleiner als den 'A'-Wert vorzustellen, obwohl die relative Stärke des Trägers und des Signals ein Parameter ist, der angepasst werden kann.
@JustJeff Oh natürlich, Amplitude, das Hinzufügen von etwas ändert die Amplitude nicht. Ok, also gehe ich davon aus, dass die Demodulation nicht in Echtzeit erfolgen kann? Was ich meine ist, wenn Sie mir eine Sinuswelle senden, deren Amplitude eine Funktion der Zeit ist, alles, was ich tue, ist, eine analoge Spannung zu einem einzigen Zeitpunkt zu lesen, von dem ich nicht wissen kann, wie hoch die Amplitude zu diesem Zeitpunkt ist. IE Ich weiß nicht, woher Sie die momentane Amplitude kennen würden. Oh, vielleicht bin ich gerade über ein Theorem gestolpert, ist die Datenrate durch die Frequenz der Trägerwelle begrenzt?
@JGord - die alten Funkingenieure haben gerade die AM korrigiert und das Ergebnis durch einen Tiefpassfilter geleitet. Neuere Radioingenieure haben eine „Direktumwandlung“ entwickelt, bei der Sie die AM ein zweites Mal mit der Trägerfrequenz modulieren, wodurch das ursprüngliche Signal wiederhergestellt wird. Ich nehme an, es ist richtig zu sagen, dass die Datenrate durch die Trägerfrequenz begrenzt ist, da Sie die Frequenz f im Allgemeinen nicht mit einem Signal modulieren können, das sich f in AM nähert. Es wird Sie nicht überraschen, dass AM für die Datenübertragung längst in Verruf geraten ist.
@JGord: Ja, ich glaube, Sie sind mehr oder weniger über das Shannon-Hartley-Theorem gestolpert , das die Kommunikation in den 1940er Jahren revolutionierte.
@davidcary Hah, gut zu wissen, dass ich nicht hinter der Zeit her bin ...
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