Modulace

Nejznámějšími druhy této modulace, vhodné k realizaci číslicových kanálů , jsou delta modulace ΔM (někdy DM) a pulzně kódová modulace (PCM).

Při použití delta modulace se nepřenáší informace o okamžité hodnotě přenášeného kanálu, nýbrž informace o změnách této hodnoty vůči hodnotě v předcházejícím vzorkovacím okamžiku. Informace o této změně se však vyjadřuje digitálně. Princip je na prvním obrázku.

Průběh signálu u_s jer porovnáván se stupňovou „sledovací“ funkcí sf, která je vytvářena vhodnou aproximací původní signálové funkce. Srovnávání hodnot obou funkcí probíhá v okamžicích odebíraných vzorků. Pokud amplituda signálu u_s je v daném okamžiku větší než amplituda „sledovací“ funkce sf, pak napětí sledovací funkce stoupne o konstantní malé napětí ΔU (z toho je odvozen název modulace) a na výstupu modulátoru se to projeví jako vysílání logického stavu „1“. Je-li naopak amplituda signálu ve vzorkovacím okamžiku menší než hladina sledované funkce, dojde k vysílání logického stavu „0“. Na základ+ě tohoto dvojkového kódu je možno na přijímací straně obnovit průběh sledovací funkce a nahradit tak s jistou přesností původní průběh signálu u_s. Přesnost záleží na velikosti kvantizačního kroku ΔU. Pro kvalitní přenos musí být však vzorkovací perioda T značně kratší než perioda vyplívající ze vzorkovacího teorému. V praxi se používají i další odvozené typy, jako např. adaptivní delta modulace (ADM).

Podstatou pulzně kódové modulace jsou tři základní operace – vzorkování, kvantování a kódování. Základní princip PCM modulace můžeme vysledovat z posledního obrázku. Signálový průběh u_s je vzorkován obdobně jako u impulsní amplitudové modulace. Okamžité hodnoty jednotlivých vzorků jsou pak přiřazeny k určité kvantizační úrovni je pak přiřazena určitá kódová kombinace, která představuje výstupní produkt této modulace určený pro přenos kanálem. V důsledku nedokonalostí přenosových kanálů i přítomnosti rušivých napětí dochází však ke zkreslení tohoto digitálního signálu. Proto je nutné tento signál na přijímací straně nejprve obnovit a teprve pak dekódovat. Přesnost okamžitých hodnot jednotlivých vzorků opět závisí na kvantizačním kroku. Okamžité hodnoty jednotlivých vzorků se pak nemodulují podobně jako u amplitudové impulsní modulace (PAM).

Hlavní nevýhodou PCM modulace je relativně velká šířka potřebného kmitočtového pásma. Výhodou však je odolnost proti rušivým napětím, nepřesáhnou-li tato určitou hodnotu. PCM modulace se často používá ve spojení s metodou vícenásobného přenosu signálů pomocí časového multiplexu.