Modulatie

Modulatie is een techniek om informatie (spraak, muziek, foto's of data)om te vormen tot een bruikbaar radiosignaal. Er zijn verschillende soorten van modulatie, elk ontwikkeld op het principe van verandering van een onderdeel van het radio signaal. De meest gebruikte vormen zijn Amplitude ( AM), frequentie (FM) en fase (PM).

Amplitude Modulatie

Amplitude modulatie (AM) is de modulatie methode die wordt gebruikt op de middengolf in de AM radio omroep band. Bij deze modulatie vorm varieert de amplitude van de draaggolf overeenkomstig het modulerende signaal, de frequentie van de draaggolf blijft hetzelfde. Bij het moduleren van de draaggolf zal een klein deel van het vermogen worden gebruikt voor de zijbanden die onder en boven de draaggolf liggen. De grootte van deze zijbanden onder en boven de draaggolf is net zoveel als de hoogst gemoduleerde frequentie. In de maritieme radiocommunicatie wordt het gedeelte van de spraak tussen de 300 Hz en de 3000 Hz gemoduleerd. Dit houdt in dat de hoogste frequentie van de zijbanden dus maximaal 3000 Hz onder en boven de draag golf frequentie liggen. Dit signaal is dus maximaal 6000 Hz = 6 kHz breed. Omdat er relatief veel vermogen nodig is voor het uitzenden van de draaggolf blijft er dus weinig vermogen over voor de zijbanden, deze bevatten echter wel de informatie die men wil overbrengen. AM is daarom niet een erg efficiënte manier van uitzenden.
Een variant op amplitude modulatie, is genaamd single sideband modulatie (SSB), het gemoduleerde signaal bevat slechts een zijband en geen draaggolf. De informatie opgeslagen in de zijband kan alleen worden gedemoduleerd als de originele draaggolf frequentie wordt gebruikt als referentie. Het opwekken van deze draaggolf zal in de daarvoor uitgeruste ontvangerT kunnen gebeuren.
De boven- en onderzijband bevatten dezelfde informatie. Door de draaggolf en de onderzijband (deze bevat dezelfde informatie als de bovenzijband) weg te filteren houden we slechts de bovenzijband over. Door deze nu alleen uit te zenden kunnen we al het beschikbare vermogen concentreren in de bovenzijband. Dit is dus veel efficiënter. Tevens zal de breedte van het signaal alleen nog maar de breedte van de bovenzijband zijn waardoor er meer frequentie ruimte overblijft voor andere gebruikers of toepassingen. De breedte van een AM signaal is 6000 Hz dat van de bovenzijband 2700 Hz). De bovenzijband oftewel Upper Side Band wordt USB genoemd

Frequentie en Fase Modulatie

Bij frequentie modulatie (FM) en fase modulatie(PM), zal de frequentie van de draaggolf variëren en de amplitude van het signaal gelijk blijven. De variatie van de frequentie zal in verhouding zijn met het modulerende signaal en wordt frequentie zwaai genoemd. Een FM signaal neemt een grotere bandbreedte in beslag vergeleken met een AM signaal, het is echter wel duidelijker en minder storingsgevoelig.

De International Telecommunication Union gebruikt een internationaal overeengekomen systeem voor het aanduiden van radiofrequente signalen. Elk type radio uitzending wordt ingedeeld overeenkomstig zijn bandbreedte, methode van moduleren, de manier waarop het radio signaal wordt gemoduleerd en het soort informatie dat door het signaal wordt overgebracht. De aanduiding is gebaseerd op de signaal karakteristiek niet op het soort zender dat is gebruikt.

De basis kenmerken zijn:

1) eerste symbool - type modulatie van de hoofd draaggolf;

N - Niet gemoduleerde draaggolf
A - Double-sideband amplitude modulatie
H - Single-sideband met volledige draaggolf
R - Single-sideband met gedeeltelijk onderdrukte of variabele draaggolf
J - Single-sideband met volledig onderdrukte draaggolf
F - Frequentie modulatie
G - Fase modulatie

2) tweede symbool - soort signaal dat op de draaggolf wordt gemoduleerd;

0 - Geen modulerend signaal
1 - Een kanaal met digitale informatie, geen sub-draaggolf
2 - Een kanaal met digitale informatie, gebruikt een sub-draaggolf
3 - Een kanaal met analoge informatie

3) derde symbool - soort uitgezonden informatie.

N - Geen uitgezonden informatie
A - Telegrafie, bedoeld voor decodering op het gehoor zoals Morse code
B - Elektronische telegrafie, bedoeld voor decodering m.b.v. een machine
C - Facsimile (Fax)
D - Telemetrie of Telecommando's (data overdracht)
E - Telefonie (spraak of muziek)
F - Video (televisie signalen)

Sommige maritieme MF/HF radio's bieden de mogelijkheid aan de operator om de modulatie vorm te kiezen. Binnen het GMDSS is dit voor Radio Telefonie op de MF en de HF banden, mode "J3E" . DSC (Digtal Selective Calling) gebruikt de "F1B of J2B" mode op de MF/HF banden.