Unter Modulation versteht man den Prozess der Modifizierung eines Trägersignals, normalerweise einer Sinuswelle, um Informationen für die Übertragung über einen Kommunikationskanal zu kodieren. Das Modulationssignal, das die zu übertragenden Informationen trägt, variiert bestimmte Eigenschaften der Trägerwelle wie Amplitude, Frequenz oder Phase. Die Modulation ermöglicht die effiziente Übertragung von Signalen über verschiedene Medien und Entfernungen, indem sie die Trägerwelle an die spezifischen Anforderungen des Übertragungskanals anpasst. Bei der Demodulation hingegen wird das ursprüngliche Modulationssignal aus der modulierten Trägerwelle extrahiert, die am Empfangsende des Kommunikationssystems empfangen wird. Die Demodulation ist entscheidend, um die übertragenen Informationen genau wiederherzustellen, nachdem sie für die Übertragung moduliert wurden.
In der Telekommunikation und Signalverarbeitung bezieht sich der Begriff „Modulation“ speziell auf den Prozess der Kodierung von Informationen auf einer Trägerwelle zur Übertragung. Dieser Prozess ist für die Umwandlung analoger oder digitaler Signale in ein für die Übertragung über Kommunikationskanäle geeignetes Format unerlässlich. Durch die Modulation von Signalen auf Trägerwellen können Kommunikationssysteme die verfügbare Bandbreite effizient nutzen, das Signal-Rausch-Verhältnis verbessern und eine zuverlässige Informationsübertragung über große Entfernungen gewährleisten.
In einem Modem (Modulator-Demodulator) sind Modulation und Demodulation grundlegende Prozesse, die die Übertragung digitaler Daten über analoge Kommunikationskanäle wie Telefonleitungen oder Funkfrequenzen ermöglichen. Das Modem moduliert digitale Datensignale in für die Übertragung geeignete analoge Signale und demoduliert auf der Empfangsseite die empfangenen analogen Signale in digitale Daten. Modems verwenden verschiedene Modulationstechniken (wie ASK, FSK oder QAM für digitale Daten), um Informationen zu kodieren und zu dekodieren und so eine genaue und effiziente Kommunikation zwischen digitalen Geräten zu gewährleisten, die über analoge Netzwerke verbunden sind.
Das Hauptziel der Modulation besteht darin, Signale für eine effiziente Übertragung über Kommunikationskanäle anzupassen. Durch die Modulation von Signalen auf Trägerwellen erleichtern Modulationstechniken die Übertragung analoger und digitaler Informationen über verschiedene Medien, einschließlich Radiowellen, optische Fasern und Kupferdrähte. Modulation ermöglicht die Übertragung von Signalen über große Entfernungen, verbessert die Signalqualität und ermöglicht die störungsfreie Koexistenz mehrerer Signale. Dadurch wird eine breite Palette von Kommunikationsanwendungen unterstützt, darunter Rundfunk, Telefonie, Netzwerkdaten und drahtlose Kommunikation.
Ein Beispiel für Demodulation ist der Prozess, der in einem AM-Radioempfänger verwendet wird, um das Audiosignal aus der empfangenen modulierten Trägerwelle zu extrahieren. Beim AM-Rundfunk (Amplitudenmodulation) wird das Audiosignal durch Variation seiner Amplitude auf die Trägerwelle moduliert. Der Radioempfänger demoduliert dann das empfangene AM-Signal und extrahiert das ursprüngliche Audiosignal für die Wiedergabe über den Lautsprecher. Durch Demodulation wird sichergestellt, dass die übertragenen Informationen (in diesem Fall das Audiosignal) am Empfängerende genau wiederhergestellt werden, nachdem sie für die Übertragung über die Luft moduliert wurden.