コミュニケーションの原則-変調

信号は、叫んだときに出てくる音波のようなものです。この叫び声は、特定の距離までしか聞こえません。ただし、同じ波が長距離を移動するには、元の信号のパラメータを乱すことなく、この信号に強度を追加する手法が必要になります。

信号変調とは何ですか？

メッセージ伝送信号は、ある距離を介して送信される必要があり、信頼性の高い通信を確立するには、メッセージ信号の元の特性に影響を与えない高周波信号を利用する必要があります。

メッセージ信号の特性が変更されると、それに含まれるメッセージも変更されます。したがって、メッセージ信号を処理する必要があります。高周波信号は、外乱の影響を受けることなく、より長い距離まで移動できます。私たちは、と呼ばれるそのような高周波信号の助けを借りますcarrier signalメッセージ信号を送信します。このようなプロセスは、単に変調と呼ばれます。

Modulation は、変調信号の瞬時値に応じて、搬送波信号のパラメータを変更するプロセスです。

変調の必要性

ベースバンド信号は、直接送信には対応していません。このような信号の場合、長距離を移動するには、変調信号のパラメータに影響を与えない高周波搬送波で変調することにより、その強度を上げる必要があります。

変調の利点

変調が導入されていない場合、送信に使用されるアンテナは非常に大きくなければなりませんでした。波が歪むことなく遠くまで伝わらないため、通信範囲が制限されます。

以下は、通信システムに変調を実装することの利点のいくつかです。

アンテナサイズが小さくなります。
信号のミキシングは発生しません。
通信範囲が広がります。
信号の多重化が発生します。
帯域幅の調整が許可されます。
受信品質が向上します。

変調プロセスの信号

以下は、変調プロセスにおける3種類の信号です。

メッセージまたは変調信号

送信されるメッセージを含む信号は、 message signal。これはベースバンド信号であり、変調のプロセスを経て送信される必要があります。したがって、それはまた呼ばれますmodulating signal。

キャリア信号

特定の位相、周波数、振幅を持っているが情報を含まない高周波信号は、 carrier signal。空の信号です。変調後に信号を受信機に運ぶために使用されます。

変調信号

変調のプロセス後に得られる信号は、 modulated signal。この信号は、変調信号と搬送波信号の組み合わせです。

変調の種類

変調には多くの種類があります。使用する変調技術に応じて、次の図に示すように分類されます。

変調の種類は、連続波変調とパルス変調に大きく分類されます。

連続波変調

連続波変調では、高周波の正弦波が搬送波として使用されます。これはさらに振幅変調と角度変調に分けられます。

高周波搬送波の振幅が変調信号の瞬間的な振幅に従って変化する場合、そのような技術は次のように呼ばれます。 Amplitude Modulation。
変調信号の瞬時値に応じて搬送波の角度を変化させると、このような手法は次のように呼ばれます。 Angle Modulation。
- 変調信号の瞬時値に応じて搬送波の周波数を変化させると、このような手法は次のように呼ばれます。 Frequency Modulation。
- 変調信号の瞬時値に応じて高周波搬送波の位相を変化させる場合、このような手法は次のように呼ばれます。 Phase Modulation。

パルス変調

パルス変調では、矩形パルスの周期的なシーケンスが搬送波として使用されます。これはさらにアナログ変調とデジタル変調に分けられます。

に analog modulation パルスの振幅、持続時間、または位置がベースバンド変調信号の瞬時値に従って変化する場合、そのような技術は次のように呼ばれます。 Pulse Amplitude Modulation (PAM) または Pulse Duration/Width Modulation (PDM/PWM)、または Pulse Position Modulation (PPM)。

に digital modulation、使用される変調技術は Pulse Code Modulation (PCM)ここで、アナログ信号は1と0のデジタル形式に変換されます。結果はコード化されたパルス列であるため、これはPCMと呼ばれます。これはさらに発展しますDelta Modulation (DM)、これについては次の章で説明します。したがって、PCMは、アナログ信号をデジタル形式に変換する手法です。