Modulace signálů se střídavým průběhem

Obecný průběh střídavého napětí sinusového průběhu můžeme popsat rovnicí

,

(1)

kde u je okamžitá hodnota napětí, U je amplituda napětí,  je úhlová frekvence daného napětí a  je počáteční fáze daného napětí.

Skutečnost, že úhlovou frekvenci značíme symbolem  a ne symbolem , který se běžně používá, vyplývá z toho, co bude popsáno dále. K napětí popsanému rovnicí (1) totiž budeme „přidávat“ další členy, které budou popisovat další napětí obecně jiných frekvencí a tedy i jiných úhlových frekvencí.

Rovnici (1) můžeme s využitím vztahu

(2)

přepsat do tvaru: . Označíme-li

a ,

(3)

můžeme rovnici (1) psát ve tvaru

.

(4)

Ve vztazích (3) a (4) vystupují tři veličiny (U,  a ), které mohou být obecně závislé na čase. Je-li alespoň jedna z těchto veličin závislá na čase, označujeme průběh popsaný rovnicí (4) jako modulovaný průběh (modulovaný signál).

Na základě této skutečnosti rozlišujeme tři základní způsoby modulace signálu, v závislosti na tom, která z uvedených veličin je závislá na čase:

1.     amplitudová modulace (AM) - na čase závislé je amplituda napětí U;

2.     frekvenční modulace (FM) - na čase je závislá úhlová frekvence ;

Je-li časově proměnná úhlová frekvence, je časově proměnná i frekvence daného střídavého napětí.

3.     fázová modulace (PM) - na čase je závislá počáteční fáze .

Frekvenční modulace a fázová modulace jsou souhrnně také označovány jako úhlová modulace.

V dalších odstavcích budeme uvažovat modulaci daného signálu střídavým signálem sinusového průběhu. Proto můžeme pro dva signály nutné pro modulaci psát:

1.     nosný signál (nosná vlna) je popsán rovnicí

;

(5)

2.     modulační signál je popsán rovnicí

,

(6)

kde  je nosná úhlová frekvence a  je modulační úhlová frekvence.

Nosný signál je vysokofrekvenčních signál, který se vysílá jako „základ“. Modulační signál je ten, který obsahuje danou informaci (televizní vysílání, rozhlasové vysílání, SMS, …) a pomocí něhož modulujeme (měníme) vysokofrekvenční signál (nosný signál).