Модуляция - это процесс преобразования одного или нескольких параметров высокочастотного несущего сигнала в соответствии с мгновенными значениями информационного низкочастотного сигнала.

Низкочастотный информационный сигнал, по закону которого меняется высокочастотный, называется модулирующим сигналом. Высокочастотный сигнал, являющийся несущим колебанием, называется моделируемым.

В результате модуляции низкочастотные сигналы переносятся в область более высоких частот, что позволяет:

  • согласовать параметры сигнала с параметрами линии;
  • повысить помехоустойчивость сигналов;
  • увеличить дальность передачи сигналов;
  • организовать многоканальные системы передачи.

Модуляция осуществляется в устройствах модуляторах. В качестве несущего сигнала может использоваться:

  • гармоническое колебание, при этом модуляция называется аналоговой или непрерывной;
  • периодическая последовательность импульсов, при этом модуляция называется импульсной;
  • постоянный ток, при этом модуляция называется шумоподобной.

Так как в процессе модуляции изменяются информационные параметры несущего колебания, то название вида модуляции зависит от изменяемого параметра этого колебания.

Импульсная модуляция - изменение параметров импульсных сигналов во времени или в пространстве. Обычно импульсная модуляция представляет собой разновидность модулированных колебаний, где в качестве "переносчика" информации используется последовательность импульсов. Вид импульсной модуляции определяется законом изменения параметров (амплитуды, длительности, фазы, частоты следования) импульсных сигналов.

Сущность импульсных методов модуляции

Переносчиком информации является периодическая последовательность импульсов. Она характеризуется такими параметрами, как амплитуда, длительность (ширина) импульса, частота следования импульсов, положение (фаза) каждого импульса на оси времени по отношению к так называемым тактовым точкам. Соответственно различают амплитудно-импульсную (АИМ), широтно-импульсную (ШИМ), частотно-импульсную (ЧИМ) и фазово-импульсную (ФИМ) модуляцию. В ряде случаев непрерывные сигналы квантуются по времени и уровню. Полученные при этом дискретные значения преобразуют в кодовые комбинации, состоящие из импульсов равной амплитуды и длительности, (по существу, в цифровую форму), обеспечивая кодово-импульсную модуляцию (КИМ или ИКМ). Видеоимпульсами КИМ может осуществляться амплитудная, частотная, фазовая и другая модуляция несущего колебания.

В системах оптической и высокочастотной радиолокации и связи импульсную модуляцию применяют для модуляции гармонических сигналов. В этом случае возможна реализация сложных видов импульсных модуляций, когда наряду с изменением параметров огибающей (последовательности импульсов) используется модуляция высокочастотного заполнения импульсов. Примером такой импульсной модуляции может служить линейно-частотная модуляция, реализующая изменение частоты заполнения по линейному закону.

В радиолокации импульсная модуляция позволяет не только сформировать мощные кратковременные излучения для обнаружения и определения параметров движения целей, но и получить конкретные оценки их размеров, конфигурации, скорости вращения вокруг центра тяжести. Импульсную модуляцию используют также для идентификации физических параметров (температуры, плотности, степени ионизации и т. д.) различных объектов и сред.