Bei den Modulationsverfahren unterscheidet man zwischen Verfahren mit Amplituden-, Frequenz- und Phasenmodulation.
Diese Modulationsarten können sowohl für analoge Signale als auch für digitale
Signale eingesetzt werden.
Bei der Modulation von analogen Signalen werden kontinuierlich
alle analogen Signalwerte des Nutzsignals moduliert. Da digitale Signale nicht wertekontinuierlich sind, sondern von einem Kennzustand in einen anderen springen, spricht man in diesem
Zusammenhang nicht von Modulation, sondern von Umtastung. Alle Umtastverfahren basieren auf den drei genannten Modulationsverfahren: Amplitudenmodulation,
Frequenzmodulation und Phasenmodulation.
Amplitudenumtastung (ASK): Bei der
Amplitudenumtastung
wird die
Trägerfrequenz mit zwei verschiedenen
Amplituden moduliert. Die eine Amplitude entspricht
der logischen »0«, die andere der logischen »1«. Die Trägerfrequenz bleibt bei diesem Verfahren konstant. Bei der
On-Off-Umtastung (OOK)
wird das Trägersignal bei der Digitalwert "1" ein- und bei "0" wird die Trägerfrequenz abgeschaltet.
Frequenzumtastung
(FSK): Bei der
Frequenzumtastung werden den beiden Digitalwerten unterschiedliche
Frequenzen
zugeordnet. Der Digitalwert »0« wird mit der Trägerfrequenz »f1« getastet, der Digitalwert »1« mit der Trägerfrequenz »f2«. Das bedeutet, dass je nach Zustand des Nutzsignals (»1«
oder »0«) eine andere Frequenz gesendet wird. Bei dieser Modulationsart wird zwischen zwei Frequenzen umgeschaltet. Die Amplitude der Trägerfrequenzen ist dabei konstant.
Phasenumtastung
(PSK): Bei der Phasenumtastung werden den beiden digitalen Zuständen »0« und »1« zwei Phasenlagen der Trägerfrequenz zugeordnet,
beispielsweise 0° für das Signal mit dem Zustand »0« und 180° für das Signal mit dem Zustand »1«. Bei der Phasenumtastung sind die Trägerfrequenz und die Amplitude konstant.
Bei den genannten
Umtastverfahren wird eine Trägerschwingung mit nur zwei Kennzuständen moduliert. Dies führt zu einem relativ großen Bandbreitenbedarf und einer relativ geringen
Datenrate.
Um die
Bandbreite besser zu nutzen und die Geschwindigkeit zu erhöhen, hat man diverse Verfahren entwickelt, in denen gleichzeitig verschiedene
Phasenlagen verwendet und mehrere Umtastverfahren miteinander kombiniert werden. Ein Beispiel für eine Vierphasen-Umtastung ist
Quadratur-Phasenumtastung
(QPSK), eines für die Kombination aus Amplituden- und Phasenumtastung die
Quadraturamplitudenmodulation (QAM).
Alle
bisher behandelten Modulationstechniken arbeiten mit einer Trägerfrequenz und werden daher auch als Ein-Träger-Modulation bezeichnet. Daneben gibt es Modulationsverfahren wie Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM), die mit mehreren Trägerfrequenzen arbeiten; diese nennt man Mehrträgerverfahren.
