Modulacja to samorzutna lub celowa zmiana parametrów fali. Przykładem może być modulowany dźwięk syreny alarmowej, w którym zmienia się częstotliwość generowanego przez syrenę dźwięku. Częstotliwość zmian wywołanych modulacją jest dużo mniejsza od częstotliwości fali. Jeżeli modulowane są fale sinusoidalne, to proces ten może powodować zmiany amplitudy, częstotliwości lub fazy drgań. W przypadku fal prostokątnych (często stosowanych w technice cyfrowej) procesowi modulacji podlega szerokość, amplituda, pozycja (układ) oraz gęstość impulsów.
Modulacją w technice nazywa się celowy proces zmiany parametrów fali umożliwiający przesyłanie informacji (komunikację).
Modulacja jest konieczna, ponieważ sygnał musi nadawać się do transmisji przez sieć telekomunikacyjną. Zwykle medium transmisyjnym w takiej sieci są przewody miedziane, światłowody, powietrze i próżnia. Ograniczenia fizyczne powodują, że informacja może zostać przekłamana na skutek szumów, zniekształceń i przesłuchów pochodzących od innych sygnałów przesyłanych w tym samym ośrodku. Modulowany komunikat po pokonaniu tych wszystkich przeszkód musi być na tyle poprawny, aby odbiorca mógł wydzielić z niego użyteczne dane.
Urządzenie dokonujące modulacji to modulator.
Demodulacja to proces odwrotny do modulacji. Odbiornik nazywany demodulatorem uzyskuje sygnał, który dekoduje do wyjściowej postaci.
Jeżeli komunikacja ma charakter dwustronny, to jedno urządzenie dokonuje równocześnie modulacji nadawanych sygnałów i demodulacji tych, które odbiera (modem).
Najpopularniejsze techniki modulacji:
SSB (ang. single-sideband modulation) - odmiana modulacji amplitudy,
VSB lub VSB-AM (ang. vestigial-sideband modulation) - odmiana modulacji amplitudy
QAM (ang. quadrature amplitude modulation),
OFDM lub DMT (ang. orthogonal frequency division modulation, discrete multitone modulation),
falkowa (ang. wavelet modulation),
sigma-delta.
Rodzaje modulacji impulsowej:
PCM â kodowa (ang. pulse-code modulation),
PWM â szerokość impulsu (ang. pulse-width modulation),
PAM â amplituda impulsu (ang. pulse-amplitude modulation),
PPM â pozycja impulsu (ang. pulse-position modulation),
PDM â gęstość impulsów (ang. pulse-density modulation).
Kluczowanie (ang. keying) jest najstarszą techniką modulacji. Kiedy w XIX wieku zbudowano pierwsze elektryczne urządzenia do przekazywania informacji na odległość pojawił się problem kodowania znaków do postaci nadającej się do przesłania. Pierwszy pomysłem było użycie tylu przewodów ile jest liter w alfabecie. Pomysł ten okazał się niepraktyczny i dlatego Samuel Morse stworzył system kodowania znaków alfabetu w postaci serii krótkich (kropka) lub długich (kreska) impulsów. Urządzeniem kodującym był tutaj klucz mający postać przełącznika zwierającego obwód elektryczny. Operator wysyłał serię impulsów, którą odczytywał człowiek lub elektromagnes zapisywał na taśmie papieru. Kiedy technologia transmisji się rozwinęła powstało szereg technik kluczowania. Potem wszystkie te metody określono jednym terminem modulacja.
Najpopularniejsze techniki kluczowania:
FSK - częstotliwościowe (ang. frequency-shift keying) czyli FM,
PSK â fazowe (ang. phase-shift keying) czyli PM
GMSK (ang. gaussian minimum shift keying)
RTTY â dalekopis na falach radiowych (ang. radio teletype) â prosta modulacja pulsowo-kodowa
Zobacz też: