tipos de modulación
TRANSCRIPT
MODULACIÓN DIGITAL
TIPOS DE MODULACIÓN
Por: JAVIER ALBARRACÍN ROBINSON ROBLES
LAURA MARTÍNEZ
MODULACIÓN DE SEÑALES DIGITALES
Definición de Modulación:
Modificación de algunos parámetros que definen una onda portadora (amplitud, frecuencia, fase), por una señal moduladora que se quiere transmitir.
Existen básicamente dos tipos de modulación: la modulación ANALÓGICA, que se realiza a partir de señales analógicas de información y la modulación DIGITAL, que se lleva a cabo a partir de señales generadas por fuentes digitales.
TIPOS DE MODULACIÓN
Modulación Digital:
Una señal modulada es la que , viajando a través de una línea de transmisión transporta de forma analógica la información que originalmente se encuentra en forma digital.
Las formas básicas de modulación digital son: ASK, FSK, PSK.
MODULACIÓN POR CAMBIO DE AMPLITUD
“ASK”Consiste en establecer una variación de la amplitud de
la frecuencia portadora según los estados significativos de la señal de datos.
Ej.:
MODULACIÓN POR CAMBIO DE FRECUENCIA
“FSK”
Consiste en asignar una frecuencia diferente a cada estado significativo de la señal de datos. ( “0” , “1”).
Ej.:
MODULACIÓN POR CAMBIO DE FASE “ PSK”
Consiste en asignar variaciones de fase de una portadora según los estados significativos de la señal de datos, cuando es “0” el desfase es 0°, cuando es “1” el desfase es 180°.
Ej.:
VENTAJAS “ PSK”
En modulaciones PSK la potencia es la misma, lo que simplifica el diseño de amplificadores y etapas receptoras
(reduciendo costos), ya que la potencia de la fuente es constante.
Las modulaciones BPSK y QPSK son óptimas desde el
punto de vista de protección frente a errores.
APLICACIONES “ PSK”
La modulación QPSK se usa en la transmisión de datos por satélite.
La banda de 868-915MHz usa BPSK, mientras que la de 2,4GHz usa OQPSK.
Los estándares: IEEE 802.11b-1999 (LAN inalámbrica) y IEEE 802.15.4 usan modulaciones PSK.
La modulación BPSK es utilizada para transmisores de bajo costo y sin altas velocidades
La modulación BPSK es utilizada en estándares RFID como el ISO 14443, que se ha adoptado en
pasaportes biométricos o tarjetas de crédito.
Bluetooth 2 usa DQPSK para su baja velocidad de 2Mbps, y 8-DPSK para la alta de 3Mbps.
MODULACIÓN POR CAMBIO DE FASE EN CUADRATURA
“QPSK”
Desplazamiento de fase de 4 símbolos, desplazados entre sí 90º. Normalmente se usan como valores de salto de fase 45º, 135º, 225º, y 315º. Cada símbolo aporta 2 bits.
0°
90°
180°
270°
Bit Desfase
00 225°
01 315°
11 45°
10 135°
Ej.:
A0
0
-A0
0°
45°
90°
135°
180°
225°
270°
315°
360°
A0
-A0
0,707X A0
-0,707X A0
0
MODULACIÓN POR AMPLITUD EN CUADRATURA
“QAM”
Es una modulación digital avanzada que transporta datos cambiando la amplitud de dos ondas portadoras. Estas portadoras tienen igual frecuencia pero están desfasadas 90° entre si.
En QAM, es posible transferir más bits por posición, ya que hay múltiples puntos de transferencia.
La señal obtenida sumando la amplitud y la fase de modulación de una señal portadora se utiliza para la transferencia de datos.
Dado que QAM es generalmente cuadrados, algunos de ellos pueden ser: 16-QAM, 64-QAM, 128-QAM y 256-QAM.
APLICACIONES “QAM”
16-QAM y 64-QAM también se utilizan actualmente en la televisión digital terrestre.
Se utiliza para la transmisión de datos a alta velocidad por canales con ancho de banda restringido.
64-QAM y 256-QAM en el módem por cable digital.Es el mandato de las directivas de la modulación
digital de televisión por cable.
MODULACIÓN POR AMPLITUD EN CUADRATURA 16
“QAM-16”
Permite contar con 16 estados diferentes, que estarán determinados por el numero de símbolos en su diagrama de constelación. Debido a que 16=2^4, cada uno de estos símbolos se representa mediante 4 bits.
1110
0001
0011
0010
0110
0111
0101010
0
1100 111
1
1101
0000
1010 101
1
1001
1000
A2
A2 A2
A2
A2
A2 A2
A2
A3
A3A3
A3
A1A1
A1 A1
Bits Desfase
0000 22.5°
0001, 0011 45°
0010 70.5°
0110 112,5°
0111, 0101 135°
0100 157,5°
1100 202,5°
1101, 1111 225°
1110 247,5°
1010 292,5°
1011, 1001 315°
1000 337,5°Diagrama de Constelación
A0
0
-A0
0°
45°
90°
135°
180°
225°
270°
315°
360°
Ej.:
A1
A2
A3
-A1-A2-A3
0
Modulación de
Pulsos.Convertir
información a formas de
Pulsos
“PCM”: Modulación por Pulso
Codificado: la señal
analógica se prueba y se convierte a
una longitud fija, numero
binario serial, el cual
varia de acuerdo a la amplitud de
la señal analógica
“PAM”: Modulación de Amplitud de Pulso : la amplitud de un pulso de posición y
ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de
la señal analógica.
“PPM”: Modulación de Posición de Pulso: la posición de un pulso de
ancho constante varia de
acuerdo a la amplitud de
la señal analógica.
MODULACIÓN POR ANCHO DE PULSO“PWM”
En PWM el periodo y la amplitud de los pulsos son constantes y la información entregada por la señal modulante va a variar el ancho, es decir la duración de pulso.
El ancho del pulso es proporcional a la amplitud de la señal analógica.
MODULACIÓN POR AMPLITUD DE PULSO“PAM”
Señal modulada en amplitud obtenida después de la técnica de muestreo.
En la PAM la señal analógica modulante varia la amplitud del tren de pulsos que constituye la portadora
La amplitud de cada muestreo es proporcional a la amplitud instantánea de la señal continua en el momento del muestreo.
La aplicación más común de la modulación PAM es en la multiplicación por división de tiempo.(TDM)
MODULACIÓN POR AMPLITUD DE PULSO“PAM”
VIN.
Fs. (CLK)
VPAM.
5v
2,5v
0v
5v
2,5v
0v
MODULACIÓN POR IMPULSOS CODIFICADOS
“PCM”
La modulación por impulsos codificados, es un procedimiento que permite convertir una señal analógica en señal numérica, y viceversa.
PCM se basa en tres grandes principios: MUESTREO, CUANTIFICACIÓN Y CODIFICACIÓN.
MUESTREO
Muestreo es el proceso mediante el cual se transforma una señal analógica en una serie de impulsos de distinta amplitud, llamadas muestras.
La rapidez, o frecuencia, con que se toman las muestras, se llama frecuencia de muestreo (fm).
MODULACIÓN POR IMPULSOS CODIFICADOS
“PCM”
CUANTIFICACION
Como no podemos transmitir las infinitas amplitudes continuas distintas que se pueden presentar, se dividen en un número limitado de intervalos de cuantificación, en el que a las muestras cuya amplitud cae dentro del mismo intervalo, se le asigna el mismo valor.
En la cuantificación, a las muestras se introduce un error en la amplitud, ya que se sustituye su amplitud real por una aproximada. A este error se le llama error de cuantificación.
MODULACIÓN POR IMPULSOS CODIFICADOS
“PCM” CODIFICACION
Las muestras se codifican según un código determinado. (código binario simétrico).
Mediante este código se representa la amplitud de cada muestra cuantificada con un número binario, el primer bit indica el signo de la muestra.
"1" si la muestra es positiva.
"0" si la muestra es negativa.
El resto de los bit binarios nos dan el valor absoluto de la amplitud de la muestra.
Lógicamente, cuando la señal numérica llega al terminal distante, debe ser sometida a los procesos inversos a los efectuados en el lado emisor. Estos procesos son: decodificación, reconstrucción de las muestras y obtención de la señal analógica.
