Modulace

Impuluzní metody modulace a demodulace jsou založeny na principu odebírání vzorků z původního spojitého nebo číslicového signálu. Odběr těchto vzorků se pravidelně opakuje po určitých časových intervalech T_V. Délka těchto intervalů se musí volit tak, aby odebírané vzorky dostatečně vystihovaly charakter původního signálu. Na základě tohoto požadavku se hustota odebíraných vzorků určuje podle tzv. Shannon-Kotělnikovova teorému, který je možno vyjádřit vztahem

kde T_V je interval mezi dvěma vzorky, tzn. Převrácená hodnota vzorkovacího kmitočtu f_V, f_max je maximální frekvence signálu.

Jinak řečeno: pro signál s maximální frekvencí f_max je nutno odebrat za dobu jeho periody alespoň dva vzorky.

Tímto způsobem lze analogový signál vyjádřit jako posloupnost vzorkům a tedy jej přeměnit na nespojitý (diskrétní) signál. Amplituda každého vzorku má však stále analogový charakter. Tyto impulsní modulace se označují jako nekvantové impulsní modulace.

Rušivá napětí v přenosovém kaná.e způsobují však u takto modulovaných signálů zkreslení, která omezují věrnost přenosu obdobně jako u analogových typů modulace. Proto se v součastné době mnohem častěji k přenosu spojitých signálů používá číslicových signálů, které nabývají pouze konečný počet hodnot. Počet prvků signálu je volen podle požadavku na přípustné zkreslení přenášeného signálu při předpokládané průměrné hladině rušivých napětí v přenosovém kanálu. Postup, kdy se nekonečné množině prvků signálu přiřazuje konečný počet prvků, se nazývá kvantování a příslušné metody pak kvantové impulsní modulace.

Vzorkováním, kvantováním a kódováním se dosáhne toho, že spojitý signál takzvaně digitalizujeme, což znamená, že původní analogový signál přenášíme pomocí číslicového signálu (převedeme A/D převodníkem), který na přijímací straně zpětně přeměňuje na spojitý signál (D/A převodník). Vlivem kvantování však dojde k určitému zkreslení původního signálu, které už nelze na přijímací straně odstranit.

Vyjádření spojitého signálu číslicovým signálem umožňuje přenášet spojité signály stejně jako číslicové zprávy číslicovým přenosovým kanálem. Proto se číslicové přenosové kanály postupně stávají univerzální kanály pro přenos libovolného typu signálu.