Les appareils de modulation et de démodulation modifient la phase et l'amplitude d'une forme d'onde (parfois appelée signal porteur) pour coder l'information ou détecter la variation d'une forme d'onde pour extraire le signal d'information. Les appareils de démodulation sont également appelés des détecteurs. Les modulateurs et démodulateurs sont soit analogiques soit numériques. Un modulateur analogique mélange le signal d'information analogique (appelé bande de base) avec un porteur analogique pour la transmission sur les interfaces filaires ou sans fil. La radio FM illustre ce mélange : les signaux audio sont directement modulés sur une fréquence intermédiaire et convertis à la hausse en fréquence nominale élevée pour la transmission. La modulation numérique est un processus similaire, sauf qu'un signal numérique représenté par une forme d'onde analogique est modulée sur un ou plusieurs porteur(s).

 

Les puces qui effectuent une modulation analogique incluent les dispositifs capables de moduler des caractéristiques physiques comme la modulation d'amplitude (AM), la modulation de fréquence (FM) ou même la modulation de phase (PM). La forme de modulation dans le domaine de fréquence peut être symétrique autour de la fréquence du porteur ou n'avoir qu'un seul côté de la forme de modulation. Ces types de modulation s'appellent, respectivement, la modulation à bande unique et la modulation à double bande. Les schémas de modulation peuvent éliminer l'énergie réelle du porteur, et ne transmettre que les bandes latérales de modulation (porteur éliminé). Ceci améliore l'efficacité de la transmission. Une caractéristique très importante d'une telle modulation réside dans le fait que les niveaux du domaine de fréquence doivent entrer dans un modèle fourni par les réglementations. La forme est généralement passe-bande ou passe-bas, elle empêche l'interférence des canaux entre eux.

 

Les schémas de modulation numérique s'appuient sur des motifs pour exprimer des combinaisons de bits sous le nom de symboles. Les symboles sont représentés par des positions reportées dans un graphique de phase d'unité appelé une constellation. La modulation d'amplitude en quadrature (QAM) est un exemple de format de modulation numérique qui code les symboles de cette façon. Lorsque les signaux passent par des points de la constellation, ils tracent un diagramme de l'œil. Le bruit et la forme du canal peuvent générer de la gigue et de la distorsion, elles-mêmes sources d'erreurs au niveau du récepteur. On appelle ceci l'ouverture ou la fermeture de l'œil, les erreurs étant représentées sous forme de taux d'erreur (BER). La modulation numérique utilise le façonnage du domaine temporel pour compenser les caractéristiques du canal (égalisation). La correction d'erreur directe (FEC) utilise les codes de symboles avec redondance des bits pour corriger les erreurs dans le signal reçu. Certaines méthodes de modulation privilégient le multiplexage fréquentiel (FDM) pour envoyer simultanément des données sur plusieurs bandes et augmenter ainsi la bande passante. Certaines normes ont même recours aux séquences pseudo-aléatoires pour coder, par exemple l'étalement de spectre par saut de fréquence.