FALA NOŚNA, przebieg nośny, przebieg wielkości fizycznej podlegający modulacji. Najczęściej jest to przebieg sinusoidalny lub okresowy ciąg impulsów. Falę nośną stanowi nośnik sygnału modulującego reprezentującego w systemach telekomunikacyjnych przesyłaną wiadomość.
MODULACJA , proces fizyczny polegający na oddziaływaniu pewnego przebiegu wielkości fizycznej, zwane sygnałem modulującym, na inny przebieg (modulowany), zwany falą nośną, w wyniku czego uzyskuje się przebieg zwany sygnałem zmodulowanym. Przebiegi te dotyczą głównie wielkości elektrycznej (np. napięcia elektryczne, natężenia pola elektrycznego), optyczne (np. mocy promieniowania optycznego) lub akustyczne (np. ciśnienia akustycznego). Celem modulacji jest przekształcenie sygnału ułatwiające jego dalsze wykorzystanie (np. emisję przez antenę nadawczą, zwiększenie odporności na zakłócenia), a także lepsze wykorzystanie kanału przesyłowego. Prowadzi ona do przekształcenia widma sygnału modulującego, a w szczególnym przypadku do przeniesienia go w inny zakres częstotliwości; typowym przykładem modulacji jest przesunięcie widma elektrycznego sygnału modulującego odpowiadającego mowie lub muzyce, tj. zawartego w paśmie częstotliwości od 50 Hz do 15 kHz, do pasma częstotliwości radiowych (np. w przypadku fal długich do pasma 150-300 kHz).
Do najczęściej stosowanych rodzajów modulacji należą: modulacja harmoniczna, w której fala nośna stanowi przebieg sinusoidalny, oraz modulacja impulsowa, w której fala nośna jest okresowym ciągiem impulsów. Modulacja harmoniczna może występować jako modulacja amplitudy (AM, ang. Amplitude Modulation), w której pod wpływem sygnału modulującego zmienia się amplituda fali nośnej, lub modulacja kąta, która dzieli się na modulację częstotliwości (FM, ang. Frequence Modulation) i modulację fazy (PM, ang. Phase Modulation), w których sygnał modulujący wpływa odpowiednio na częstotliwość lub fazę fali nośnej. Do najczęściej stosowanych rodzajów modulacji impulsowej należą: modulacja amplitudy impulsu (PAM, ang. Pulse-Amplitude Modulation), modulacja szerokości impulsu (PDM, ang. Pulse-Duration Modulation), modulacja położenia impulsu (PPM, ang. Pulse-Position Modulation), modulacja częstotliwości impulsów (PFM, ang. Pulse-Frequence Modulation) oraz modulacja kodowo-impulsowa (PCM, ang. Pulse-Code Modulation). Gdy sygnał modulujący jest sygnałem cyfrowym — ciągiem impulsów zerojedynkowych — proces modulacji jest nazywany kluczowaniem. Modulację przeprowadza się w układach zwanych modulatorami; procesem odwrotnym do modulacji jest demodulacja.
Modulację stosuje się w nadajnikach radiowych i telewizyjnych, w łączności telefonicznej, w urządzeniach telegraf., w maszynach matematycznych i innych. Systemy modulacji stosowane w telekomunikacji decydują w znacznej mierze o wykorzystaniu pasma częstotliwości danej drogi przesyłowej. Na przykład wykorzystując modulację amplitudy można zastosować najprostszy system: dwuwstęgowy z falą nośną (DSB, ang. Double Side Band), co powoduje „zajęcie” pasm częstotliwości toru przesyłowego o szer. 2f2, a w celu zmniejszenia szerokości pasma przesyłowego można zastosować system jednowstęgowy z falą nośną (SSB, ang. Single Side Band) — szerokość pasma zmniejszy się wówczas dwukrotnie. Aby zmniejszyć moc przesyłanego sygnału, można przytłumić lub całkowicie wytłumić falę nośną; powoduje to jednak konieczność odtworzenia jej w procesie demodulacji. Stosując wymienione systemy modulacji można wielokrotnie wykorzystać tor przesyłowy ( telekomunikacyjne drogi), obierając dla każdego kanału telekomunikacyjnego własną falę nośną, odległą od sąsiedniej o co najmniej 2f2 przy modulacji dwuwstęgowej i co najmniej f2 przy modulacji jednowstęgowej. Można w ten sposób tworzyć wiele (np. kilka tysięcy) kanałów telekomunikacyjnych za pomocą jednego toru przesyłowego.
MODEM , informatyczny układ elektroniczny przekształcający sygnał log. z postaci wykorzystywanej przez komputer na postać dogodną do transmisji na duże odległości, zwykle przez typowe łącze telefoniczne lub teleksowe (modulacja) i na odwrót (demodulacja); główna części modemu to procesor modemu, modulator i demodulator. Modem (obsługujący linie telefoniczne) przekształca sygnały cyfrowe na analogowe (akustyczne) i odwrotnie. Sygnał cyfrowy, przekazywany z komputera przez łącze szeregowe, jest odbierany przez procesor modemu i przesyłany do modulatora, tam jest przetwarzany i w postaci analogowej przesyłany linią telefoniczną. Modem o analogicznej konstrukcji na końcu linii odbiera sygnał, demoduluje go, czyli przetwarza z postaci analogowej na cyfrową; otrzymany sygnał cyfrowy jest przesyłany do komputera — adresata. Skuteczność działania modemu zależy od jego konstrukcji oraz jakości obsługującego modemu programu komunikacyjnego — wyposażonego w funkcje m.in.: korekcji błędów, kompresji danych, automatycznej zmiany szybkości transmisji (w przypadku kłopotów z utrzymaniem połączenia dla danych parametrów); modem umożliwia łączność między komputerami i tworzenie rozległych sieci komputerowych; szybkość transmisji — od 110 bit/s przy korzystaniu z łączy teleksowych, do 28 000 bit/s przy korzystaniu z łączy telefonicznych; modemy umożliwiają także komunikację komputera z telefaksem.
DEMODULACJA , detekcja, proces fizyczny odwrotny do modulacji; polega na odtworzeniu sygnału modulującego z sygnału zmodulowanego; z każdym rodzajem modulacji jest związany odpowiedni rodzaj demodulacji (np. demodulacja amplitudy, demodulacja częstotliwości, demodulacja fazy, demodulacja kodowo-impulsowa itp.); demodulacja przeprowadza się w układach zwanymi demodulatorami.
DEMODULATOR, detektor, układ elektroniczny realizujący proces demodulacji. Urządzenia demodulacyjne (detekcyjne) należą do podstawowych układów odbiorczych systemów telekomunikacyjnych. Rodzaj demodulatora zależy od rodzaju zastosowanej modulacji, zakresu częstotliwości sygnałów zmodulowanych i modulujących, od mocy tych sygnałów, a także od wielu wymagań szczegółowych dotyczących dopuszczalnych zniekształceń, zakłóceń itp. Cechą demodulatora, warunkującą zajście demodulacji, jest jego nieliniowość (właściwości układu, np. zależności między natężeniem a napięciem prądu, nie można opisać za pomocą równań liniowych);demodulator musi więc zawierać element nieliniowy, np. diodę lub tranzystor. Demodulator jako układ wykrywający sygnał użyteczny w odbieranym przebiegu wielkości fizycznej (detektor) pełni często funkcję układu prostującego i filtrującego; w zależności od charakterystyki prostowania rozróżnia się: detektory liniowe, kwadratowe, szczytowe itp.
TELEKOMUNIKACYJNE DROGI, drogi, którymi przebiegają sygnały elektroniczne i optyczne będące nośnikami wiadomości. Do dróg telekomunikacyjnych zalicza się kanały, łącza i tory telekomunikacyjne. Kanał telekomunikacyjny jest to droga przeznaczona do transmisji sygnału elektronicznego w jednym kierunku (jednokierunkowa), zawarta między punktem powstania tego sygnału a punktem (lub punktami) jego przeznaczenia; jest ona odpowiednio odseparowana od wszelkich innych podobnych dróg; kanał może być trwały lub nietrwały; zależnie od rodzaju świadczonej usługi telekomunikacji rozróżnia się kanały: telefoniczne, telegraficzne, radiofoniczne, telewizyjne, teledacyjne itd. Typowym przykładem nietrwałego kanału telekomunikacyjnego jest komutowany (łączony w pośredniczących centralach telefonicznych) kanał telefoniczny prowadzący od abonenta A do abonenta B lub odwrotnie, który jest realizowany na czas trwania rozmowy, po czym ulega dekompozycji. Trwałym kanałem telekomunikacyjnym jest np. kanał radiofoniczny — prowadzący od studia do radiostacji (skąd dalej zostaje „rozsiany” za pomocą anteny do wielu odbiorników dostrojonych do danej długości fali). Do uzyskania połączenia telekomunikacyjnego konieczne jest zestawienie między aparatami końcowymi drogi sygnału złożonej na ogół z wielu części — komutowanych ogniw; ogniwa te, będące zazwyczaj odcinkami 2 różnokierunkowych kanałów, są nazywane łączami telekomunikacyjnymi. Analogicznie jak w przypadku kanałów, rozróżnia się łącza: telefoniczne, telegraficzne, telewizyjne, radiofoniczne i inne. W zależności od wymagań związanych z daną usługą telekomunikacji łącze jest przystosowane do przesyłania sygnałów w 1 lub 2 kierunkach; łączem jednokierunkowym (o 1 kanale) jest np. łącze radiofoniczne, a łączem dwukierunkowym (o 2 kanałach) — łącze telefoniczne zawarte między 2 sąsiednimi centralami telefonicznymi. Łącze telekomunikacji może na ogół wchodzić w skład zestawów łączy połączonych łańcuchowo na czas przekazywania wiadomości. W danej chwili za pomocą jednego łącza (lub zestawu łączy) można uzyskać tylko jedno połączenie telekomunikacyjne; nie oznacza to, że każde łącze korzysta w tym celu z oddzielnych środków technicznych. Do realizacji kanałów telekomunikacyjnych stosuje się tory telekomunikacyjne, tj. długie, cienkie i linearne układy elektryczne bierne (nie zawierające źródeł energii), umożliwiające rozchodzenie się w obu kierunkach fal elektromagnetycznych wiązką silnie skupioną wzdłuż ich osi. Rozróżnia się tory telekomunikacyjne przewodowe (metal.), radiowe (2 anteny kierunkowe wraz z odpowiednią wiązką fal elektromagnetycznych skupioną wokół linii łączącej obie anteny), światłowodowe i falowodowe. Jeden tor może służyć do realizacji jednego kanału telekomunikacyjnego lub wielu kanałów (wielokrotne wykorzystanie toru telekomunikacyjnego przez setki lub tysiące kanałów telekomunikacyjnych różnych rodzajów, transmitujących jednocześnie różne sygnały bez wzajemnego oddziaływania).
4