Na panelu każdego nowoczesnego radia znajduje się przełącznik AM-FM. Z reguły zwykły konsument nie myśli o tym, co oznaczają te litery, wystarczy, aby pamiętał, że na FM jest jego ulubiona stacja radiowa VHF, nadająca sygnał w dźwięku stereo i w doskonałej jakości, a na AM można złapać Majaka. Jeśli zagłębisz się w szczegóły techniczne przynajmniej na poziomie instrukcji obsługi, okaże się, że AM to modulacja amplitudy, a FM to modulacja częstotliwości. Czym się różnią?
Aby muzyka brzmiała z głośnika radia, sygnał dźwiękowy musi ulec pewnym zmianom. Przede wszystkim powinien być przystosowany do audycji radiowych. Modulacja amplitudy była pierwszym sposobem, w jaki inżynierowie zajmujący się komunikacją nauczyli się transmitować w powietrzu programy mowy i muzyki. Amerykański Fessenden w 1906, używając generatora mechanicznego, otrzymał oscylacje 50 kiloherców, co stało się pierwszą częstotliwością nośną w historii. Następnie rozwiązał problem techniczny w najprostszy możliwy sposób, instalując mikrofon na wyjściu uzwojenia. Kiedy fale dźwiękowe działały na proszek węglowy wewnątrz skrzynki membranowej, zmieniała się jej rezystancja i wielkość sygnału,pochodzących z generatora do anteny nadawczej, w zależności od nich zmniejszone lub zwiększone. W ten sposób wynaleziono modulację amplitudy, czyli zmianę amplitudy sygnału nośnego tak, aby kształt obwiedni pasował do kształtu nadawanego sygnału. W latach dwudziestych generatory mechaniczne zostały zastąpione lampowymi. To znacznie zmniejszyło rozmiar i wagę nadajników.
Modulacja częstotliwości różni się od modulacji amplitudy tym, że amplituda fali nośnej pozostaje niezmieniona, a jej częstotliwość zmienia się. Wraz z rozwojem bazy elektronicznej i obwodów elektronicznych pojawiły się inne metody, dzięki którym sygnał informacyjny „usiadł” na częstotliwości zasięgu radiowego. Zmiana fazy i szerokości impulsu dała nazwę modulacji fazy i szerokości impulsu. Wydawało się, że modulacja amplitudy jako sposób nadawania jest przestarzały. Okazało się jednak inaczej, zachowała swoje pozycje, choć w nieco zmodyfikowanej formie.
Rosnące zapotrzebowanie na informacyjne nasycenie częstotliwości skłoniło inżynierów do poszukiwania sposobów na zwiększenie liczby kanałów transmitowanych na jednej fali. Możliwości rozgłaszania wielokanałowego są określone przez twierdzenie Kotelnikowa i barierę Nyquista, jednak oprócz kwantyzacji sygnału stało się możliwe zwiększenie obciążenia informacyjnego kanału komunikacyjnego poprzez zmianę fazy. Kwadraturowa modulacja amplitudy to metoda transmisji, w której różne sygnały są przesyłane z tą samą częstotliwością, z przesunięciem fazowym względem siebie.przyjaciel 90 stopni. Czterofazowy tworzy kwadraturę lub kombinację dwóch składowych opisanych funkcjami trygonometrycznymi sin i cos, stąd nazwa.
Kwadratowa modulacja amplitudy jest szeroko stosowana w komunikacji cyfrowej. W swej istocie jest to połączenie modulacji fazy i amplitudy.
