Line Yasmn Becerra Sanchez
Tipos de Modulaciones
Comunicaciones Digitales Los
sistemas digitales ofrecen varias ventajas sobresalientes, respecto a los sistemas analgicos tradicionales: Facilidad de procesamiento. Facilidad de multicanalizacin. Inmunidad al ruido.
COMUNICAC IONES DIGITALES Abarca un rea extensa de tcnicas de comunicaciones
incluyendo transmisin digital y radio digital.
Transmisin digital. Es la transmisin de pulsos digitales entre
dos o ms puntos, de un sistema de comunicacin. Necesitan un elemento fsico entre el TX y RX, como un par de cables metlicos, cable coaxial, o un cable de fibra ptica.
Radio digital. Es la transmisin de portadoras analgicas,
moduladas en forma digital entre dos o ms puntos de un sistema de comunicacin. El medio de transmisin es el espacio libre o la atmsfera de la tierra.
Comunicaciones digitalesEn un sistema de transmisin digital la fuente de informacin puede ser analgica o digital, si est en forma analgica debe convertirse en pulsos digitales antes de la transmisin y convertirse nuevamente a digital en el otro extremo (Recepcin). En un sistema de radio digital la seal de entrada modulada y la seal de salida modulada son pulsos digitales. Los pulsos digitales pueden originarse desde un sistema de transmisin digital, una fuente digital como una computadora o de la codificacin binaria de una seal analgica
Tipos de comunicaciones digitalesRadio Digital
Seal de entrada digital Seal Portadora Analgica Seal de salida con modulacin digital
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES ASKAmplitude Shift keying. Modulacin por desplazamiento de Amplitud. Existen dos posibles valores 1 y 0, se representan mediante amplitudes diferentes de la portadora. Generalmente el cero se representa con ausencia de la seal portadora de amplitud constante:
???????????????????????? 2?????????????????? ?????? 1?????????????????????????????? ?????????????????? = 0 0 ??????????????????????????????No es muy usada por ser ineficiente ya que la amplitud de la seal es sensible a cambios repentinos de la ganancia.
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES ASK
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES FSKFrequency Shift keying. Modulacin por desplazamiento en frecuencia. Los dos valores binarios se representan mediante dos frecuencias diferentes:
???????????????????????? 2??????????????????1 ?????? 1?????????????????????????????? ?????????????????? = ????????????????????????(2??????????????????2 ??????) 0 ??????????????????????????????Frecuencia de marca o de 1 lgico y frecuencia de espacio o de 0 lgico. .
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES FSK
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES PSK: Phase Shift Keying: modulacin por desplazamiento de fase. Transmitir por desplazamiento de fase PSK es una forma de modulacin angular, modulacin digital de amplitud constante. PSK es similar a la modulacin de fase convencional excepto que con PSK la seal de entrada es una seal digital binaria y son posibles un nmero limitado de fases de salida. PSK es la tcnica ms difundida ya que permite a travs de escalas de desplazamiento de fase enviar ms bits dentro del mismo canal
TRANSMISIN POR DESPLAZAMIENTO DE FASE BINARIA. BPSK (Binary Phase Shift Keying): son posibles dos fases de salida para una sola frecuencia de portadora. Una fase de salida representa un 1 lgico y otra un cero lgico. Conforme la seal de entrada cambia de estado la fase de la portadora de salida se desplaza entre dos ngulos que estn 180 fuera de fase.?????????????????? = ???????????????????????? 2?????????????????? ?????? + ?????? 1?????????????????????????????? ????????????????????????(2?????????????????? ??????) 0 ??????????????????????????????
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES BPSK
Codificacin M-arioM-ario es un trmino derivado de la palabra binario, la M indica el nmero de combinaciones posibles. Para un sistema binario solo hay dos combinaciones posibles (1 0).Las tcnicas de modulacin digital FSK y BPSK son sistemas binarios solo hay dos condiciones posibles de salida, una representa el 1 lgico y la otra el 0 lgico, son sistemas M-ario donde M=2., en la modulacin digital se permiten tener ms combinaciones. Ej: 2 bits----dibits 3 bits----Tribits 4bits-----Cuatribits Esto permite aumentar la velocidad de transmisin en un ancho de banda dado. Un sistema con cuatro fases de salida es un sistema cuaternario y necesita dos bits para realizarlas.
Codificacin M-arioMatemticamente:
?????? = ??????????????????2 ??????Donde: N= nmero de bits. M= nmero de condiciones de salida posibles con N bits Ej: para N=2 bits, M= 4 N=3bits, M=8
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES QPSK: Quadrature Phase Shift Keying.Transmisin por desplazamiento de fase cuaternaria o en cuadratura PSK, es otra forma de modulacin digital de modulacin angular de amplitud constante. Es una tcnica de modulacin M-ario en donde M=4. Con dos bits hay cuatro posibles condiciones 00, 01, 10 y 11 que representan cuatro fases de salida. En consecuencia en QPSK los datos de entrada binarios se combinan en grupos de dos bits llamados dibits. Cada grupo dibits genera una de las cuatro fases de entrada posibles. Por tanto por cada dibits introducidos al modulador, ocurre solo un cambio de salida. As que la razn de cambio de salida es la mitad de la razn de bit de entrada.
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES QPSK
Se introducen dos bits en forma serial y estos salen en forma paralela, un bit se dirige al canal I y el otro al canal Q. El bit I modula una portadora que est en fase con el oscilador de referencia y el bit Q modula una portadora que est a 90 grados fuera de fase o en cuadratura con la portadora de referencia.
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES QPSKDiagrama Fasorial
Diagrama de constelacin.
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES QPSK
Salida de fase del modulador.
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES 8-PSKLos bits I y Q determinan la polaridad analgica. 1 lgico = +v 0 lgico = -V El bit C o C negado determina la magnitud. 1 lgico = 1,307 voltios 0 lgico = 0,541 voltios El convertidor de 2 a 4 niveles es un convertidor digital a analgico (DAC), con dos bits son posibles cuatro voltajes de salida.
RADIO DIGITAL- MODULACIONES DIGITALES 8-PSK
Modulacin de Amplitud en cuadratura. QAM Quadrature amplitude modulation. Es una
forma de modulacin digital donde la informacin digital est contenida, tanto en la amplitud como en la fase de la portadora transmitida. 8-QAM. La diferencia con 8PSK es que la salida del modulador no es una seal de amplitud constante.
Transmisin digital Transmisin de pulsos digitales entre dos puntos. La transmisin puede ser digital as la fuente sea
anloga o digital. Si la fuente es anloga se usa un conversor anlogo digital. Ventajas:
Desventajas: Se requiere un ancho de banda mayor. Requiere sincronizacin precisa.FuenteCanal digital
Inmunidad Fcil procesamiento y multicanalizacin. Posibilidad de almacenamiento Capacidad para corregir errores.
Destino
Modulacin de pulsos Se refiere a los mtodos para convertir informacin en forma de pulsos para transferirlos de una fuente a un destino. Existen 4 mtodos. PWM,PPM, PAM, PCM. 1. 1. 1. 2.
PWM. Modulacin de ancho de pulso. El ancho de pulso es proporcional a la amplitud de la seal analgica. PPM. Modulacin de posicin de pulso. La posicin de un pulso ancho constante varia con la amplitud de la seal analgica. PAM. Modulacin de amplitud de pulso. La amplitud de pulso de constante vara de acuerdo a la amplitud de la seal analgica. PCM. Modulacin de pulsos codificados. La seal analgica se convierte en un numero binario serial para la transmisin. El nmero binario vara de acuerdo a la amplitud de la seal analgica.
Modulacin de pulsos
PCM Es la tcnica de modulacin de pulsos utilizada para la
transmisin digital. En PCM los pulsos son de longitud fija y amplitud fija. PCM consta de tres etapas fundamentales:
Muestreo (Teorema de Nyquist) Cuantificacin Codificacin
PCM
PCM Teorema del muestreo.
Desarrollado por Nyquist. Establece la mnima razn de muestreo(fs) que puede usarse en un sistema PCM. Para que una muestra de una seal sea reproducida correctamente en el receptor, cada ciclo de la seal de entrada analgica (fa) debe muestrearse por lo menos 2 veces. La mnima razn de muestreo es igual al doble de la frecuencia de audio de entrada ms alta. fs>=2fa fs=Mnima razn de muestreo de Nyquist. fa= Frecuencia ms alta que se debe muestrear.
Si fs es menor que el doble de fa, resultar una distorsin. Dicha distorsin se llama ALIASING.
Muestreo
Muestreo Ejemplo:
PCM Cuantificacin.
Asignar un valor decimal a la seal muestreada.
PCM Codificacin.
Es convertir la seal muestreada y cuantificada a un cdigo binario.
Referencias Sistemas de comunicaciones Electrnicas.Wayne
Tomasi. Person Educacin.
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