Радиосвязь осуществляется передачей энергии электромагнит­ных колебаний высокой частоты от передающей антенны к приемной. Спектр, отображающий передаваемое сообщение, расположен в бо­лее низких (звуковых) частотах, поэтому для обеспечения радиосвязи изменяют один из параметров высокочастотного колебания (несущей) по закону изменения низкочастотного сигнала. Этот процесс называ­ется модуляцией. Различают амплитудную, частотную и фазовую мо­дуляцию непрерывных сигналов. Модуляция дискретным сигналом называется манипуляцией.

Сигналы звукового вещания. Источником звука при передаче программ вещания обычно являются музыкальные инструменты или голос человека.

Динамический диапазон вещательной передачи следующий: речь диктора - 25-35 дБ, художественное чтение - 40-50 дБ, вокаль­ные и инструментальные ансамбли - 45-55 дБ, симфонический ор­кестр до 65 дБ. При определении динамического диапазона макси­мальным считается уровень, вероятность превышения которого рав­на 2%, а минимальным - 98%.

Средняя мощность сигнала вещания существенно зависит от интервала усреднения. В точке с нулевым измерительным уровнем она составляет 923 мкВт при усреднении за час, 2230 мкВт -за минуту и 4500 мкВт - за секунду. Максимальная мощность сигнала вещания в точке с нулевым измерительным уровнем - 8000 мкВт.

Частотный спектр сигнала вещания расположен в полосе частот 15-20000 Гц. При передаче как телефонного сигнала, так и сигналов вещания полоса частот ограничивается. Для достаточно высокого качества (каналы вещания первого класса) эффективная полоса частот должна составлять  0,05-10  кГц, для высокого качества воспроизведения (каналы высшего класса) - 0,03-15 кГц.

Сигналы изображения. Источником сигналов обычно являют­ся неподвижные и подвижные изображения, преобразованные мето­дом развертки в оптико-электронных преобразователях.

Факсимильный сигнал формируется методом построчный раз­вертки. Частотный спектр первичного факсимильного сигнала опре­деляется характером передаваемого изображения, скоростью развер­тки и размерами сканирующего пятна. Для параметров факсимиль­ных аппаратов, рекомендованных МСЭ-Т, верхняя частота сигнала может составлять 732, 1100 и 1465 Гц. Динамический диапазон сигна­ла составляет около 25 дБ, пик-фактор равен 4,5 дБ при 16 градациях яркости.

Телевизионный сигнал формируется также методом развертки. Анализ показывает, что энергетический спектр телевизионного сигна­ла сосредоточен в полосе частот 0-6 МГц. Динамический диапазон D_c » 40 дБ, пик-фактор 4,8 дБ.

Амплитудная модуляция ( AM ) - при AM амплитуда высокоча­стотного колебания (несущей) изменяется по закону модулирующего (первичного) сигнала. АМ-колебания представляют собой результат сложения трех высокочастотных колебаний; колебания с частотой f ₀ и амплитудой U ₀ и двух колебаний с частотами f ₀ + F и f ₀ - F и амплитудой 0,5 m_AMU ₀ .

Частоты f ₀ + F и f_Q - F называются верхней и нижней боковой частотой соответственно, каждая из которых соответствует спектру модулирующего сигнала U ( t ), при этом полоса частот AM колебания равна двум максимальным частотам модуляции 2 F_max .

Энергетические характеристики радиопередатчика с AM пока­зывают, что отношение мощности полезной информации, сосредото­ченной в двух боковых полосах (Р₆) ко всей передаваемой мощности (Pmах) при т_АМ =1 будет равно 1/8. Низкая эффективность использова­ния мощности при AM является существенным недостатком. Кроме того, полоса частот, занимаемая АМ-колебанием в два раза шире спек­тра модулирующего сигнала.

Однополосная модуляция. Избавиться от перечисленных не­достатков АМ-возможно, применяя однополосную модуляцию (ОМ). С помощью различных технических решений добиваются того, что на выходе передатчика получается сигнал, у которого по сравнению со спек­тром AM сигнала подавлена несущая и одна из боковых полос. Формиро­вание однополосных сигналов должно предусматривать возможности пе­редачи так называемого пилот-сигнала - остатка несущего колебания. Пилот-сигнал необходим для неискаженной обработки сигнала в прием­ном устройстве, если несовпадение частот передатчика и приемника пре­вышает норму. Это возможно, например, при доплеровском уходе часто­ты с высокоскоростными подвижными объектами. Общий эквивалент­ный выигрыш по мощности при переходе от AM к ОМ -12-16 раз. Кроме того, применение ОМ позволяет сократить в два раза необходимую поло­су частот.

Частотная модуляция (ЧМ) - частота ВЧ-колебаний изме­
няется по закону модулирующего колебания. Наибольшее отклоне­
ние частоты модулирующего радиосигнала при ЧМ от значения его
несущей частоты называется девиацией частоты. Под индексом
ЧМ понимают отношение девиации частоты радиосигнала т к час­
тоте модулирующего сигнала F . Следовательно, т_чм = m / F . При
модуляции гармоническим колебанием спектр ЧМ-сигнала оказывается бесконечным, однако его основная энергия, как показывает анализ, сосредоточена в ограниченной полосе: Fc = 2 F (1+ m _{Ч M} ).

Тем не менее, уже при весьма небольшой девиации частоты спектр получается весьма широким. Например, при т = 5 кГц и F = 3,4 кГц полоса достигнет 17 кГц. Это и предопределило использо­вание ЧМ сигналов только в УКВ диапазоне с большой частотной емкостью.

Существенной особенностью ЧМ сигнала является то, что его амплитуда остается неизменной во времени. Это позволяет обеспе­чить эффективное усиление по мощности сигнала в передатчике и под­вергнуть его амплитудному ограничению в приемнике. При опреде­ленных условиях это позволяет получить заметный выигрыш в каче­стве каналов связи по сравнению с ОМ.

Телеграфная манипуляция. В зависимости от параметра разли­чают амплитудную, частотную и фазовую манипуляцию. Амплитуд­ная манипуляция (или амплитудная телегоаАия) относится к способу передачи информации в кодированном виде с основанием кода, равным двум. Один элементарный сигнал кода соответствует излуче­нию незатухающих колебаний передатчиком (посылке), а другой сиг­нал - отсутствию этого излучения (паузе). Возможность работы ра­диосигналами AT сохраняется в самых современных радиостанциях, так как они предполагают передачу информации кодом Морзе и слухо­вой прием, обеспечивающий высокую помехоустойчивость. Радиосиг­нал при реальных скоростях манипулирования является самым узко­полосным сигналом. Обычно занимаемая ширина полосы частот 20.. .25 Гц.

Частотная манипуляция или частотная телеграфия (ЧТ) при двоичной системе кодирования предусматривает передачу символов «0» и «1» на двух разных частотах. Каждому элементарному сигналу соответствует колебание своей частоты. Разность частот называют частотным сдвигом.

Сигнал ДЧТ (двойное частотное телеграфирование) обес­печивает передачу информации одновременно по двум каналам. Каж­дому сочетанию символов в каналах приписывается определенная частота (см. табл. В.2).

Таблица В. I

Причем f_г>f_в>f_б>f_а- Частотные сдвиги f_г-f _в; f_B-f _Б; f _б-f_а выбираются равными. Для того, чтобы привязать сигналы ЧТ и ДЧТ к частотной оси, вводят понятие номинальной частоты сигна-

^ловf_о=(f_б+f_в)/2.

ЧТ и ДЧТ сигналы широко используются при автоматической документальной связи, обеспечивающей передачу буквенно-цифрово­го текста со скоростями 50...200 Бод.

Фазовая манипуляция осуществляется скачкообразным изме­нением фазы при переходе от посылки к паузе и от паузы к посылке. В технике радиосвязи в настоящее время реализован принцип относи­тельной фазовой телеграфии (ОФТ). В бинарной системе ОФТ разность фаз колебаний текущего и предшествующего элементов сиг­нала принимает значения 0° и 180°. При передаче символа «0» фаза колебаний противоположна фазе предыдущего элемента, а при переда­че «1» - та же. Первый элемент сеанса связи не несет информации, а служит лишь для отсчета разности фаз в следующем элементе. Зани­маемая ширина полосы частот спектра ОФТ, как и у сигнала AT, и определяется в основном скоростью манипуляции. Обозначается относительная фазовая манипуляция как F9-300, F9-500, где 300 и 500 - скорость телеграфирования в бодах.

В технике радиорелейной, тропосферной и спутниковой связи ши­роко применяются различные виды импульсной модуляции, при которых параметры периодической последовательности коротких импульсов (ам­плитуда, длительность, частота следования, временное положение) из­меняются по закону модулирующего колебания.