Phasenmodulation (PM) ist ein Winkelmodulationsverfahren, bei dem die Phasenlage einer Trägerwelle durch das Nutzsignal verändert wird – Frequenz und Amplitude bleiben konstant. Sie ist die Grundlage vieler digitaler Übertragungsverfahren.
So funktioniert PM
Eine Schwingung lässt sich durch Amplitude, Frequenz und Phase beschreiben – die Phase gibt an, an welcher Stelle ihres periodischen Verlaufs sich die Welle gerade befindet (in Grad: 0° bis 360°). Bei der Phasenmodulation wird dieser Winkel im Takt des Nutzsignals verschoben: Ein positives Nutzsignal dreht die Phase vor, ein negatives zurück. Der Phasenhub (maximale Phasenabweichung) ist dabei unabhängig von der Frequenz des Nutzsignals. PM gehört wie die Frequenzmodulation zu den Winkelmodulationsverfahren – beide sind eng verwandt: Mathematisch ist PM die Ableitung der FM, denn eine Frequenzänderung ist immer auch eine Phasenänderung und umgekehrt.
Von PM zu PSK
Die weitaus wichtigste Anwendung der Phasenmodulation ist die Phasenumtastung (Phase-Shift Keying, PSK) – die digitale Form der PM. Statt einer kontinuierlichen Verschiebung springt die Phase zwischen wenigen diskreten Zuständen:
- BPSK (Binary PSK): zwei Phasenzustände (0° und 180°), überträgt 1 Bit pro Symbol.
- QPSK (Quadrature PSK): vier Zustände (0°, 90°, 180°, 270°), überträgt 2 Bit pro Symbol.
- QAM (Quadratur-Amplitudenmodulation): kombiniert Phasen- und Amplitudenstufen – Grundlage von WLAN, DVB und LTE/5G.
Verwandte Grundlagen: Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation, WLAN.