Modulation eines Signals bedeutet, dass ein Signal an ein Übertragungsmedium angepasst wird. Man unterscheidet zwischen Modulation eines analogen Signals in ein anderes analoges Signal, Modulation eines analogen in ein digitales Signal, und Modulation eines digitalen in ein analoges Signal. Die Modulation eines analogen Signals in ein anderes analoges Signal ist beispielsweise erforderlich, um das Signal einem bestimmten Übertragungsmedium anzupassen. Ein Beispiel hierfür bietet die nachstehende Abbildung.

• Digitalisierung von Audiosignalen
• Digitaliserung von Videosignalen

Um aus einem digitalen Signal ein analoges Signal zu erzeugen, sind Verfahren der DA (digital-analog) -Wandlung notwendig. Hierbei bieten sich u.a. die Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation und Phasenmodulation an. Bei der Modulation eines digitalen in ein analoges Signal spricht man auch von Umtastung (Amplituden-, Frequenz-, Phasenumtastung). Abgesehen von diesen drei Umtastungsverfahren existieren noch weitere Mischformen.

Betrachtet man ein digitales (binäres) Signal, das in ein analoges umgewandelt werden soll, so geschieht folgendes: Jede 0 im Ausgangssignal wird mit einer niedrigen Amplitude (z.B. 0), und jede 1 mit einer höheren Amplitude dargestellt. Die Frequenz des analogen Signals bleibt konstant.

Bei der Frequenzmodulation erhalten die Signalbereiche, die einer 1 im digitalen Signal entsprechen, eine signifikant höhere Frequenz als jene, die einer 0 entsprechen.

Hier erfolgt bei jedem Wechsel zwischen 0 und 1 bzw. 1 und 0 ein Wechsel der Phasenlage. Für ein digitales Signal z.B. zwischen der Phase 0 und der Phase ?.

Im Folgenden werden kurz Elementarsignale und deren zugehörige Transformationen dargestellt. Die Transformationen werden benötigt, damit man ein Problem, das auf einem solchen Elementarsignal beruht, effizienter lösen kann. D.h. zu Lösung eines Problems P1, das auf einer Kosinusfunktion beruht, transformiert man das Problem zuerst mithilfe der Fourier-Transformation in das Problem P2. Danach löst man P2, da dieses einfacher zu lösen ist. Eine detailliertere mathematische Beschreibung verschiedener Transformationen findet sich in der LearningUnit "Mathematische Grundlagen".

Elementarsignal		Zugehörige Transformation
	Schmales Rechteck (Stoß)	Faltungsintegral
	Sprung, harmonische Exponentialfunktion	Laplace-Transformation
	Kosinus	Fourier-Transformation
	Rechteckfolge	Walsh-Transformation
	Periodische Stoßfolge	Z-Transformation