FM Modulation

意味

FM変調(周波数変調)とは、より低周波数のアナログデータ(情報)信号を、より高周波の正弦波搬送信号上に重畳(変調)することを指す。

FM変調とAM変調の違いは何か？

AM変調(振幅変調)の場合、情報信号は搬送信号の振幅を変化させる(つまり搬送信号の大きさが変化する)が、周波数は一定のままである。FM変調の場合、振幅は一定のままだが、周波数が変化する。

図1. AMとFMの波形

変調はなぜ必要か？

搬送信号の周波数が高いほど、その信号の検出と受信に必要なアンテナ(空中線)のサイズが短くなる。FM放送は通常1m以下の長さのアンテナを使って受信可能で、これは通常のFM受信機にとって好都合なサイズである。

FM変調はどのように行われるか？

FM信号の生成には、電圧制御発振器(VCO)回路が必要である。これはディスクリート部品を使って設計し作成することができるが、集積回路(IC)としても提供されている。

アナログデータ信号は変調された信号からどのように復元されるか？

変調された信号が検出され受信された後、アナログデータ信号はフェーズロックループ(PLL)回路を使って復元することができる。

FMはアナログ信号を使わないと不可能か？

搬送信号はアナログ信号だが、情報信号はデジタルも可能である。この場合は、周波数シフトキーイングと呼ばれ、2つの周波数のみが使用される。1つの周波数は｢0｣を表し、もう1つの(より高いまたは低い)周波数は｢1｣を表す。

参照：フェーズロックループ(PLL)および電圧制御オシレータ(VCO)