InstitutoTecnológico de

Pachuca

Asignatura: Fundamentos de Telecomunicación

Docente: M.C.C. Salvador Martínez Pagola

Equipo 6

Integrantes

Escobar Téllez Girón Joaquin 11200125

Hernández Jarillo Alberto 11200128

Ramírez Pereyra Enrique Daniel 11200674

Morales González Jonathan Steve 11200662

Modulación Digital y AnalógicaTeorema de Nyquist

Modulación Analógica y Digital

IntroducciónEn esta investigación hablaremos un poco sobre lo que son los distintos tipos de modulaciones así mismo como se dividen y también sobre el teorema de Nyquist que es el teorema del muestreo que se utiliza principalmente en las telecomunicaciones.

Marco TeóricoModulación analógica con portadora analógica: Se utiliza cuando se desea transmitir la señal analógica a una frecuencia diferente o con un ancho de banda menor. La modulación se puede realizar utilizando cambios de amplitud, frecuencia o fase de la señal portadora.

Modulación analógica con portadora digital: Se utiliza cuando se desea transmitir la señal analógica a través de una red digital. Ej.: transmisión de voz a través de telefonía móvil digital.

Modulación digital: Es un proceso mediante el cual se trasforman los símbolos digitales en forma de onda adecuadas para la transmisión sobre un canal de comunicación.

Teorema de Nyquist : es un teorema fundamental de la teoría de la información, de especial interés en las telecomunicaciones. Demuestra que la reconstrucción exacta deuna señal periódica continua en banda base a partir de sus muestras.

Tipos de modulación Analógica

Amplitud Modulada (AM)

Desarrollo

Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de modulación no lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora deforma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir. La modulación de amplitud es equivalente a la modulación en doble banda lateral con reinserción de portadora.

Aplicaciones tecnológicas de la AM

La AM es usada en la radiofonía, en las ondas medias, ondas cortas, e incluso en la VHF550 a 1600 khz. La cual es utilizada en las comunicaciones radiales entre los aviones y las torres de control de los aeropuertos y de un rango de frecuencia.

Frecuencia Modulada (FM)

En telecomunicaciones, la frecuencia modulada (FM) ó la modulación de frecuencia transmite información a través de una onda portadora variando su frecuencia (contrastando está con la amplitud modulada o modulación de amplitud (AM), en donde la amplitud de la onda es variada mientras que su frecuencia se mantiene constante). Datos digitales pueden ser enviados por el desplazamiento de la onda de frecuencia entre un conjunto de valores discretos, una técnica conocida como modulación por desplazamiento de frecuencia.

La frecuencia modulada es usada comúnmente en las radiofrecuencias de muy alta frecuencia por la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla. El sonido de la televisión analógica también es difundido por medio de FM. Un formulario de banda estrecha se utiliza para comunicaciones de voz en la radio comercial y en las configuraciones de aficionados. El tipo usado en la radiodifusión FM es generalmente llamado amplia-FM o W-FM (de las siglas en inglés “Wide-FM”. En la radio de dos vías, la banda estrecha ó N-FM (de las siglas en inglés "Narrow-FM") es utilizada para ahorrar banda estrecha. Además, se utiliza para enviar señales al espacio.

La frecuencia modulada también se utiliza en las frecuencias intermedias de la mayoría de los sistemas de vídeo analógico, incluyendo VHS, para registrar la luminancia (blanco y negro) de la señal de video. La frecuencia modulada es el único método factible para la grabación de video y para recuperar de la cinta magnética sin la distorsión extrema, como las señales de vídeo con una gran variedad de componentes de frecuencia -de unos pocos hercios a varios megahercios, siendo también demasiado amplia para trabajar con equalisers con la deuda al ruido electrónico debajo de -60 dB.

La FM también mantiene la cinta en el nivel de saturación, y, por tanto, actúa como una forma de reducción de ruido del audio, y un simple corrector puede enmascarar variaciones en la salida de la reproducción, y que la captura del efecto de FM elimina a través de impresión y pre-eco. Un piloto de tono continuo, si se añade a la señal - que se hizo en V2000 y muchos formatos de alta banda -puede mantener el temblor mecánico bajo control y ayudar al tiempo de corrección.

Modulación digital

Técnicas de Modulación Digital: Los códigos básicos son:

Código RZ. Código NRZ. Código BIO.

Ventajas de la modulación digital.

- Inmunidad frente al ruido.

- Fácil de multiplicar.- Codificado, encriptación.- Modulación-Demodulación con DSPs.

Características de la modulación digital

Filtrado del canal: Una particularidad del espectro en la transmisión digital es que en un instante de tiempo todo el espectro transmitido le corresponde al mismo bit (canal de información). El espectro de la señal digital antes del modulador es recortado mediante un filtro pasabajos; luego del modulador se filtra mediante un filtro pasa-banda.

Modulación Coherente: Donde no ocurre variación de fase de la portadora para dígitos del mismo valor. Si la fase de la señal permanece, es decir no se experimenta un cambio brusco de ésta, el método se denomina Modulación de Frecuencia Coherente.

Modulación No Coherente: Donde puede ocurrir variación de fase de la portadora para dígitos del mismo valor.

Tipos de modulaciones digitales

Modulación PSK: Consiste en un procedimiento de la onda portadora en función de un bit de dato (0 , 1). Un bit 0 corresponde a la fase 0; en cuanto al bit 1, corresponde a la fase g. Por tanto, este ángulo está asociado con un dato al ser transmitido y con una técnica de codificación usada para representar un bit. Se caracteriza porque la fase de la señal portadora representa cada símbolo de información de la señal moduladora, con un

valor angular que el modulador elige entre un conjunto discreto de "n" valores posibles. Esta modulación también se denomina “por desplazamiento” debido a los saltos bruscos que la moduladora digital provoca en los correspondientes parámetros de la portadora. Un modulador PSK representa directamente la información mediante el valor absoluto de la fase de la señal modulada, valor que el demodulador obtiene al comparar la fase de esta con la fase de la portadora sin modular.

Modulación DPSK: La modulación por desplazamiento diferencial de fase (DPSK, que viene de differential phase shift keying), es una alternativa para la modulación digital, donde la información binaria de la entrada está compuesta en la diferencia entre las fases de dos elementos sucesivos deseñalización, y no en la fase absoluta.

Modulación BPSK: Es lo más sencilla de todas, puesto que solo emplea 2 símbolos, con

1 bit de información cada uno. Es también la que presenta mayor inmunidad al ruido,

puesto que la diferencia entre símbolos es máxima (180º). Dichos símbolos suelen tener

un valor de salto de fase de 0º para el 1 y 180º para el 0. En cambio, su velocidad de

transmisión es la más baja de las modulaciones de fase. La descripción matemática de

una señal modulada BPSK es la siguiente: s(t) = Am(t)cos(2πfct), donde m(t) = 1 para el

bit 1 y m(t) = − 1 para el bit 0, A es la amplitud de la portadora y fc su frecuencia.

Modulación MPSK (Multi-PSK): En este sistema la fase de la señal portadora puede tomar secuencialmente N valores posibles separados entre sí por un ángulo definido por

Este es un caso de transmisión multinivel, donde la portadora tomará los N valores posibles de acuerdo a los niveles de amplitud de la señal moduladora.

Teorema de Nyquist

Este teorema también se le conoce como Teorema de Muestreo o Teorema de Shannon, este teorema trata del muestreo que no debe ser confundido o asociado con la cuantificación, proceso que sigue al de muestreo en la digitalización de una señal y que, al contrario del muestreo, no es reversible.

El teorema demuestra que la reconstrucción exacta de una señal periódica continua en banda base a partir de sus muestras, es matemáticamente posible si la señal está limitada en banda y la tasa de muestreo es superior al doble de su ancho de banda.

Se puede enunciar el teorema de muestreo o teorema de Nyquist para señales limitadas en banda de energía finita de dos modos:

Una señal limitada en banda de energía que no tiene componentes a frecuencias mayores que W Hz se puede representar de forma exacta especificando losvalores de la señal en instantes de tiempo separados Ts = segundos.

Una señal limitada en banda de energía sin componentes frecuenciales superiores a W Hz se puede recuperar de forma exacta a partir de sus muestras tomadas a una tasa de fs = 2W muestras por segundo.

La tasa de muestreo fs = 2W definida para una señal con ancho de banda W se denomina tasa de Nyquist. El teorema de muestreo es la base de la equivalencia entre señales analógicas y digitales.

Este teorema afirma que para muestrear correctamente una señal de ‘X’ Hz, se requierecomo mínimo una frecuencia de muestreo de 2X Hz.

Conclusiones

Las técnicas de modulación han sido parte importante en el desarrollo de tecnologías que permiten la comunicación y el acceso a la información. En las comunicaciones inalámbricas han hecho más eficiente el uso del espectro electromagnético, permitiendo que cada vez más usuarios establezcan un vínculo entre ellos.

En cuanto a la modulación analógica y digital permiten un mayor flujo de información y la repercusión que tienen en la telefonía celular y en los satélites, ahora sabemos que la modulación analógica se divide en, Onda continua y de Pulsos. La Analógica se transmite es mediante Voz y Video y la Digital a través de voz y video digitalizados y datos de PC.

La modulación en ASK no es otra cosa que una variante de la modulación en AM que se adapta perfectamente a las condiciones de los sistemas digitales, además de que les permite trabajar sobre una sola frecuencia de transmisión en vez de tener que lidiar con pulsos cuadrados que contienen componentes en todas las frecuencias del espectro.

El Teorema de Nyquist afirma que una señal analógica puede ser reconstruida, sin error, de muestras tomadas en iguales intervalos de tiempo. La razón de muestreo debe ser igual, o mayor, al doble de su ancho de banda de la señal analógica.

Bibliografía

h t tp : / / te l e fon i a . b l o g . tar ta n ga. n et/s h ann o n - n y qu i s t - f o u r i e r - y - o t r os / e l - teo r em a - d e - n y qu i s t/

http://www.uv .es /~hertz/her tz/Docenci a/teori a/Trasmdigi tal .pdf

h t tp : / / www . l p i . te l . u va . e s / ~ s an t i / s l w e b / m ue s t r eo . pdf