Модуляция несущей

Модуляция несущей (МН) используется для согласования информационного сигнала с линией, по которой он передается. Она представляет собой измерение нескольких параметров высокочастотной несущей амплитуды, частоты или фазы, как функции исходного сигнала. В качестве несущей используется гармоничный (импульсный) сигнал. Частота несущей может изменяться в широком диапазоне. Стандартные модемы для передачи данных по аналоговым телефонным линиям работают в диапазоне 800 – 2500 Гц. «1» и «0» в вызванном модеме по стандарту 980Гц и 1180Гц, а в ответном 1650Гц и 1850Гц соответственно. При передаче по коаксиальному кабелю несущая может достигать 500МГц. Когда несущая моделируется дискретным (цифровым) сигналом модуляцию называют манипуляцией.

Из этих трех методов наиболее устойчивой к помехам будет ФМ. Отметим, что МН может необязательно точно следовать цифровому сигналу, т.е. изменение любого параметра несущей частоты может связываться с определенной последовательностью битов, а не только с одним. Следовательно, может передавать больше информации.

Квадратурно-амплитудная модуляция (QAM)

При которой сочетаются АМ и ФМ для передачи нескольких битов (от 4 до 8, т.е. от 16 до 256 дискретных значений). Число изменений в секунду параметра несущей называется сигнальной скоростью или скоростью в бодах. Не следует путать скорость передачи в бодах и битах. Они совпадают, когда изменения модулируемого параметра соответствует 1 биту, т.е. когда несущая имеет два состояния (логический «0» или логическая «1»).

При QAM комбинированные изменения амплитуды и фазы могут соответствовать 4 битам, поэтому скорость будет в 4 раза выше, чем скорость в бодах. Для каждой физической линии передачи данных при известной полосе частот ее пропускания, уровни шума и заданной несущей частоте существует оптимальная скорость передачи данных R_max. Попытка превысить эту оптимальную скорость не улучшит пропускную способность канала, т.к. при этом наряду с исходными данными передаются данные для обнаружения и исправления ошибок. Что приведет к уменьшению скорости передачи информации, а также к усложнению передающей и приемной аппаратуры. Появление более сложных и дешевых средств обработки сигналов позволяет использовать комбинированные способы модуляции, улучшающие использование использованию доступных физических каналов. Но теоретически максимальная скорость передачи канала не зависит от технологии передачи и определяется шириной полосы пропускания и соотношением «сигнал/шум» (формула Шеннона).