Zobrazení zdroje stránky Modulace

{{Různé významy|tento=telekomunikační modulaci signálu|druhý=změně tóniny|rozlišovač=hudba}}

[[Soubor:Značka-Modulátoru.png|náhled|vpravo|200px|Schematická značka modulátoru]]
[[Soubor:Amfm3-en-de.gif|náhled|vpravo|200px|Modulační signál (nahoře) modulující amplitudu (AM) nebo frekvenci (FM) nosné vlny.]]
'''Modulace''' je nelineární proces, kterým se mění charakter vhodného nosného signálu pomocí modulujícího [[signál]]u. Modulace se velmi často používá při přenosu nebo záznamu elektrických nebo optických signálů. Nejběžnějšími příklady zařízení spotřební elektroniky využívajících modulaci jsou například [[rozhlasový přijímač|rozhlasový]] a [[televizní přijímač]], [[mobilní telefon]], různé typy [[modem]]ů, [[satelitní přijímač]]e 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. [[intermodulace|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 ([[sinus]]oida) 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''

=== Spojité modulace ===
[[Soubor:Fázorový-diagram-modulací.png|náhled|Fázorový diagram znázorňující druhy spojitých modulací]]Libovolný harmonický signál

<math>y = A\cdot\sin\left(\omega t + \varphi \right)</math>

je definován třemi parametry:

* '''A''' – je [[amplituda]] signálu
* '''<math>\omega</math>''' – je [[úhlová frekvence]]
* '''<math>\varphi</math>''' – je [[fázový posuv]]

Podle toho, který z výše uvedených parametrů je ovlivňován modulačním signálem, jsou spojité modulace rozděleny na:
* [[amplitudová modulace|amplitudovou]] – '''AM'''
* úhlové
** [[frekvenční modulace|frekvenční]] – '''FM'''
** [[fázová modulace|fázovou]] – '''PM''' ''(z anglického '''p'''hase)''

Na přiloženém fázorovém diagramu je [[fázor]] nosné znázorněn černou šipkou, která se otáčí konstantní úhlovou frekvencí <math>\Omega</math>. 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:
* '''[[ASK]]''' – Amplitude-Shift Keying (odpovídá AM)
* '''[[FSK]]''' – Frequency-Shift Keying (odpovídá FM) a její speciální případ '''MSK''' – Minimum-Shift Keying
* '''[[Klíčování fázovým posuvem|PSK]]''' – Phase-Shift Keying (odpovídá PM), typičtí představitelé:
** '''[[BPSK]]''' – Binary Phase Shift Keying (dvoustavová)
** '''[[QPSK]]''' – Quadrature Phase Shift Keying (čtyřstavová), 8PSK, 16PSK (vícestavové)

=== Diskrétní modulace ===
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):

* nekvantované
** [[pulzně amplitudová modulace]] – '''PAM''' – přenáší se okamžitá hodnota signálu v diskrétních okamžicích
** [[pulsně šířková modulace|pulzně šířková modulace]] – '''PWM''' ''(W z anglického '''w'''idth)''
** [[pulzně polohová modulace]] – '''PPM''' ''(P z anglického '''p'''osition)''
* kvantované
** [[pulzně kódová modulace]] – '''PCM''' ''(C z anglického '''c'''ode)'' – okamžité hodnoty signálu jsou vyjádřeny celým číslem; přenáší se posloupnost těchto čísel
** [[diferenční pulsně kódovaná modulace|diferenční pulzně kódovaná modulace]] – '''DPCM''' – přenáší se rozdíl mezi hodnotou posledních dvou vzorků signálu vyjádřený celým číslem
** [[adaptivní diferenciální pulsně kódová modulace|adaptivní diferenciální pulzně kódová modulace]] – '''ADPCM'''
** [[delta modulace]] – '''DM'''
** [[delta-sigma modulace]] – '''ΔΣ''' nebo sigma-delta '''ΣΔ'''
** [[adaptivní delta modulace]] – '''ADM'''

=== Složené modulace ===
Mezi nejpoužívanější složené modulace patří:
* [[kvadraturní amplitudová modulace]] – '''[[QAM]]''' ''(Q z anglického '''q'''uadrature)''
* [[amplitudově fázová modulace]] – '''[[APSK]]''' – podobná jako QAM, jiný [[konstelační diagram]]

== Související články ==
* [[Modulátor]]
* [[Demodulátor]]
* [[Modem]]
* [[Frekvenční modulace]]
* [[Amplitudová modulace]]
* [[Fázová modulace]]
* [[Pulzní modulace]]

== Externí odkazy ==
* {{Commonscat}}

{{Druhy modulace}}
{{Autoritní data}}

[[Kategorie:Modulace| ]]
[[Kategorie:Telekomunikace]]
[[Kategorie:Elektronika]]