Die Quadraturmodulation ist ein Modulationsverfahren für elektromagnetische Wellen, welches es ermöglicht, zwei unabhängige Signale auf denselben Träger aufzumodulieren. Im Prinzip werden die beiden Signale jeweils per Amplitudenmodulation auf einen Träger gleicher Frequenz, jedoch um 90° verschobener Phase moduliert und die beiden derart modulierten Träger addiert.
Mathematischer Hintergrund:
1. Zwei Sinus-Kurven die zueinander um 90° (=1/4 Wellenlänge) phasenverschoben sind (gleichbedeutend mit einer Sinus- und einer Cosinus-Kurve) werden untereinander gezeichnet. Überall wo jeweils eine der Kurven ein Maximum oder Minimum hat, hat die andere einen Nulldurchgang.
2. Bei einem amplitudenmodulierten Signal läßt sich durch Betrachten der Maxima das ursprüngliche Signal erkennen. Die Nulldurchgänge werden vom Signal nicht beeinflusst.
3. Durch die Addition von zwei amplitudenmodulierten Signalen, die gemäß (1) um 90° phasenverschoben sind, entsteht ein komplizierter anmutende Kurve, eben die quadraturmodulierte Kurve.
4. Jetzt kommt der mathematische Kniff:
Wenn ich die ursprüngliche unmodulierte Sinus-Kurve zum Vergleich nehme, und nur an den Stellen, an denen die Sinuskurve Maxima hat, die Werte der quadraturmodulierten Kurve betrachte, erkenne ich genau die Werte der amplitudenmodulierten Sinus-Kurve wieder.
Genauso erkenne ich an den Maxima der Cosinus-Kurve die ensprechenden Werte der amplitudenmodulierten Cosinus-Kurve wieder.
Der Grund ist der, dass (wie in (2) erklärt) die jeweils andere Kurve an den betrachteten Stellen überhaupt keinen Einfluß auf die quadraturmodulierte Kurve hat.
Wichtig ist - im Gegensatz zur einfachen Amplitudenmodulation - daß der ursprüngliche unmodulierte Träger mit der richtigen Phasenlage zur Verfügung steht.
Anwendung in der Fernsehtechnik:
Beim Farb-Fernsehen müssen zum Helligkeits-Signal des Schwarzweiss-Fernsehens noch weitere Signale mit der Farbinformation übertragen werden. Diese werden quadraturmoduliert und an geeigneter Stelle innerhalb der Frequenzen des Schwarzweiss-Signals übertragen (siehe NTSC). Da sich der bei der Quadraturmodulation so wichtige Träger jedoch als Störung des Schwarzweiss-Bildes bemerkbar machen würde, wird er nur als sogenannter Burst in den wenigen Mikrosekunden andauernden Pausen zwischen den einzelnen Bildzeilen übertragen. In der Zwischenzeit muß ein Oszillator im Fernsehempfänger das Signal selbst herstellen, was zu den bekannten Farb-Problemen bei NTSC führt.