Tipos De Modulación

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  • 1. 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.
  • 2. 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.
  • 3. 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.:
  • 4. MODULACIÓN POR CAMBIO DE FRECUENCIA “FSK” Consiste en asignar una frecuencia diferente a cada estado significativo de la señal de datos. ( “0” , “1”). Ej.:
  • 5. 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.:
  • 6. 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.
  • 7. APLICACIONES “ PSK” Los estándares: IEEE 802.11b-1999 (LAN inalámbrica) y IEEE 802.15.4 usan modulaciones PSK. La modulación QPSK se usa en la transmisión de datos por satélite. 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. La banda de 868-915MHz usa BPSK, mientras que la de 2,4GHz usa OQPSK. Bluetooth 2 usa DQPSK para su baja velocidad de 2Mbps, y 8-DPSK para la alta de 3Mbps.
  • 8. 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. 90 Bit Desfase 00 225° 01 315° 180 0 11 45° 10 135° 270
  • 9. 90 A0 135 45 Ej.: 360 0 0 180 225 315 -A0 270 A0 0,707X A0 0 -0,707X A0 -A0
  • 10. 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.
  • 11. APLICACIONES “QAM” Se utiliza para la transmisión de datos a alta velocidad por Diseño de módems superiores a canales con ancho de 2400 bps (incluidos los usados banda restringido. en ADSL). Diseño de diversos sistemas de transmisión de televisión, microondas, satélite, etc. 16-QAM y 64-QAM también se utilizan actualmente en la televisión digital terrestre. 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.
  • 12. 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. Bits Desfase A2 A2 A3 0111 0000 22.5° A3 0110 0010 0001 0001, 0011 45° 0010 70.5° A2 A1 A1 A2 0101 0011 0110 112,5° 0100 0000 0111, 0101 135° 0100 157,5° 1100 1100 202,5° 1111 1001 1000 A2 A1 A1 1101, 1111 225° A2 1110 247,5° 1110 1010 1101 1011 1010 292,5° A2 A2 A3 1011, 1001 315° A3 1000 337,5° Diagrama de Constelación
  • 13. 90 Ej.: A0 135 45 360 0 0 180 225 315 -A0 270 A3 A2 A1 0 -A1 -A2 -A3
  • 14. “PWM”: Modulación por Ancho de Pulso: también llamado modulación de duración de pulso o modulación de longitud de pulso. El ancho del pulso es proporcional a la amplitud de la señal analógica. “PCM”: Modulación por “PPM”: Modulación Pulso Codificado: la de Posición de Pulso: señal analógica se prueba Modulación de Pulsos. la posición de un pulso y se convierte a una de ancho constante longitud fija, numero Convertir información a varia de acuerdo a la binario serial, el cual formas de Pulsos amplitud de la señal varia de acuerdo a la analógica. 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.
  • 15. 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.
  • 16. 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)
  • 17. MODULACIÓN POR AMPLITUD DE PULSO “PAM” VIN. 5v 2,5v 0v Fs. (CLK) VPAM. 5v 2,5v 0v
  • 18. 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).
  • 19. 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.
  • 20. 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. quot;1quot; si la muestra es positiva. quot;0quot; 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.