変復調【modulation-demodulation】

概要

変復調（modulation-demodulation）とは、ある信号を別の信号の物理的な特性の変化に置き換えて伝送する操作(変調)と、その逆の操作(復調)。信号を電気や電波、光などで送受信する際に広く用いられる。

電気信号が発明された当初は、信号をそのまま媒体を通じて伝送する「ベースバンド伝送」という方式が用いられた。例えば、電話システムは音波を同じ周波数および波形の電気信号に変換し、電線を通じて伝送していた。現代でも電子基板内部の信号伝送やコンピュータネットワークではベースバンド伝送が用いられることがある。

一方、電波や光を用いた通信では、伝送したい信号（ベースバンド信号）が伝送媒体の物理的な特性に適さなかったり、利用可能な周波数が限られていたりすることがあり、伝送可能な基本信号（特定の周波数の正弦波など）を用意して、その状態をベースバンド信号に合わせて時系列に変化させて伝送する方式が考案された。

伝送する基本信号を「搬送波」（carrier wave：キャリア）と呼び、搬送波の振幅や周波数、位相などを運びたい信号に合わせて刻々と変化させる操作を「変調」（modulation）という。受信側では送信時とは逆に、搬送波の時系列の変化を検知してベースバンド信号を復元する操作を行う。これを「復調」（demodulation）という。両者を合わせて「変復調」という。

変調を行う装置や回路を「変調器」（modulator）、復調を行う装置や回路を「復調器」（demodulator）という。放送など送信側と受信側の設備が分かれている場合は一台の機器にどちらか片方の機能のみが搭載されるが、通信では送信と受信を行う必要があるため、両者を一体化した「変復調器」（モデム：modulator-demodulator）が用いられる。

(2024.5.26更新)