Модуляция используется для преобразования сигналов, представленных в основной (исходной) полосе частот, в радиосигналы заданной полосы частот, что обеспечивает возможность их передачи по конкретному физическому каналу. Дополнительным свойством сложных видов модуляции является более плотная упаковка данных в частотной области, когда на единицу полосы приходится больше передаваемой информации.
В цифровых системах передачи процесс модуляции-демодуляции можно рассматривать как способ преобразования кода в сигнал и обратно. Конкретный метод модуляции выбирается, исходя из особенностей построения системы, требуемой скорости передачи по предоставленному каналу, заданной вероятности приема (включая возможности системы защиты от ошибок) и пр. Таким образом, постановка проблемы совместной оптимизации модема и кодека направлена на решение одной важной задачи – наилучшего согласования сигнала с характеристиками канала. При поиске оптимального варианта согласования чаще всего останавливаются на выборе одного из двух критериев:
- высокой спектральной эффективности, т.е. передачи с высокой скоростью в узкой полосе;
- высокой энергетической эффективности, т.е. передачи с низким отношением несущая/шум и с максимальным занятием всей доступной полосы.
С учетом реальных ограничений на допустимую полосу канала и достижимое отношение несущая/шум выбирается необходимый компромисс между спектральной и энергетической эффективностями.
При приеме цифрового сигнала и декодировании переданной информации неизбежно возникают ошибки в отдельных битах или в более обширных фрагментах цифрового потока. В хорошо спроектированной и работающей системе передачи ошибки возникают крайне редко. В противном случае они могут существенно исказить принятое сообщение или вовсе сделать невозможным его использование. Существует достаточно много факторов, каждый из которых может привести к возникновению ошибок в декодированном сигнале. Но чаще всего ошибки вызывает совокупность факторов при том, что отдельно взятые факторы не носят доминирующего характера. Основные категории искажений в системе и конкретные факторы, их порождающие, приведены в табл.8.
Табл.8. Основные категории искажений.
| Категория искажений | Влияющие факторы | Место возникновения |
| Искажения формы сигнала в виде межсимвольных и квадратурных искажений | Переходная характеристика | Модулятор |
| Шаблон формы АЧХ и ФЧХ | Формирующий фильтр | |
| Линейные искажения | Канал связи, приемник, корректор | |
| Ограничение полосы | Канал связи, приемник | |
| Фазовые ошибки несущей | Нестабильность частоты | Модулятор, демодулятор |
| Неточность квадратуры | Модулятор, демодулятор | |
| Ошибки при восстановлении несущей | Демодулятор | |
| Дрейф пороговых уровней решающего устройства | Дрейф выходного сигнала демодулятора | Демодулятор |
| Дрейф опорного источника | Решающее устройство | |
| Неточность установки зоны решения | Решающее устройство | |
| Шум | Тепловой шум | Входные каскады радиоприемника |
| Шум устройства синхронизации | Шум задающих генераторов или синтезаторов передатчика и приемника, фазовый джиттер восстановленных несущей и тактов | |
| Помехи | Индустриальные помехи | Внешние источники в канале связи, побочный прием |
| Эхо-сигналы | Многолучевое отражение, несогласованность кабельных линий | |
| Сигналы других радиопередающих средств | Передатчики совмещенного канала, внеполосные излучения, побочный прием |
Все указанные искажения и факторы так или иначе пересчитываются в эквивалентное случайное изменение уровня принимаемого сигнала в точке решения, т.е. в снижение отношения сигнал/шум.