変調 - 通信用語の基礎知識

ある情報を含む信号(ベースバンド信号)の変化に従って、もう一つ別の信号に変化を与え、ベースバンド信号の情報をその信号に乗せること。

主に通信の際に用いられるが、電子的な波形合成(FM音源など)にも使われることがある。

概要

多くの場合、変化を与えられる信号には正弦波が使われ、搬送波(キャリア)と呼ばれる。

他にはパルス信号に変化を与えるものもあるが、これは多くの場合「パルス変調」と呼び、普通の変調(正弦波変調)とは区別される。

さらにベースバンド信号がアナログ信号の場合とディジタル信号の場合があり、それぞれ「アナログ変調」、「ディジタル変調」と呼ぶ。両者は原理的には同じ変調方式であるが、アナログ変調とディジタル変調の場合ではFM/FSKのように呼び名が異なる場合がある。

変調を行なった場合には、ベースバンド信号のスペクトル(周波数分布)と変調波のスペクトルとは全く違ったものになる。

ほとんどの場合、この「スペクトル変換」の目的で変調が行なわれ、伝送路の周波数特性に伝送信号の周波数成分を適合させる目的(電話用モデムなど)や、一つの伝送路に対して周波数多重伝送を行なう目的(電波による空間通信や大容量通信ケーブルなど)で使われる。

方式と、使う要素は次のとおり。

方式と、使う要素は次のとおり。

AM(振幅変調)
- ASK (Amplitude Shift Keying) (振幅変化)
- TCM (Trellis Code Modulation) (Trellisコード+QAM)
FM(周波数変調)
- FSK (Frequency Shift Keying) (周波数変化)
- GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) (変調指数が0.5のFSK)
PM(位相変調)
- PSK (Phase Shift Keying) (位相変化)
  - 絶対位相変調方式
    - BPSK (Binary Phase Shift Keying) (2相を利用するPSK)
    - QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) (4相を利用するPSK)
      - オフセットQPSK(OQPSK)
      - π/4シフトQPSK
    - 8PSK (8 Phase Shift Keying) (8相を利用するPSK)
  - DPSK (差動位相変調方式)
    - DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) (2相を利用するDPSK)
    - DQPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) (4相を利用するDPSK)
      - π/4シフトDQPSK
    - D8PSK (8 Phase Shift Keying) (8相を利用するPSK)

現在の高速通信ではPMがよく使われている。PSKには絶対位相変調方式と差動位相変調方式があるが、一般には復調時の信頼性が高い差動位相変調方式が使われている。