SlideShare a Scribd company logo
1 of 48
Universidad Nacional de Ingeniería 
Comunicaciones II 
Conferencia 13: Modulación Digital (Parte 1) 
UNIDAD V: TRANSMISIÓN PASABANDA DE SEÑALES 
DIGITALES 
Instructor: Israel M. Zamora, MS Telecommunications Management 
Profesor Titular, Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. 
Universidad Nacional de Ingeniería 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 1
Outline 
• Modelo de un sistema Pasabanda 
• Consideraciones para el diseño 
• Modulación 
• Modulación Digital 
• Ilustración de esquemas básicos binarios 
• Esquemas de detección 
• Eficiencia de Ancho de Banda 
• Ecuación general señales pasabanda 
• Relaciones de energía y potencia 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 2
Outline 
• Ecuaciones generales los esquemas básicos 
M-arios 
• Comentarios acerca de la detección 
• Esquema BPSK Coherente 
• Esquema BFSK Coherente 
• Densidad Espectral de Potencia BPSK y 
BFSK Coherentes 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 3
Generador 
de Pulsos 
Filtro 
Transmisor 
HT(f) 
Salida 
Datos 
Binarios Muestra 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ 
Dig. 
4 
Modelo de telecomunicación Pasabanda 
Modulador/ 
Demodulador 
Módem Módem 
Canal 
HC(f) 
Modulador/ 
Demodulador 
Filtro 
Receptor 
HR(f) 
Dispositivo 
de decisión 
Perturbaciones 
Datos 
Binarios 
{mk} 
Pulsos de 
Reloj 
s(t) 
r(t i ) r(t) 
Umbral 
de decisión 
en t=ti 
Red Telefónica 
POTS
Consideraciones en el diseño 
RReeqquueerriimmiieennttooss:: 
• Usar mínima Potencia de Transmisión 
• Usar mínimo Ancho de Banda 
• Transmisión Eficiente y Confiable 
• Reducir costos 
EEll ddiisseeññoo ddeeppeennddee ddee:: 
• Estructura de Modulador/Demodulador 
• Receptor óptimo 
• Modelo de Canal 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 5
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ 
Dig. 
6 
Modulación 
DDeeffiinniicciióónn 
• Es el procedimiento mediante el cual se modifica alguna de 
las características de una señal portadora (normalmente 
una señal senoidal) de alta frecuencia en concordancia a 
una señal moduladora que representa la información a 
transmitir. 
EEnn SSiisstteemmaass ddee CCoommuunniiccaacciioonneess II:: 
Modulación Analógica 
La señal moduladora es una señal analógica 
EEnn SSiisstteemmaass ddee CCoommuunniiccaacciioonneess IIII:: 
Modulación Digital 
La señal moduladora es una señal digital 
CARACTERÍSTICAS 
-Amplitud 
-Frecuencia 
-Fase 
Bandabase analógica 
Bandabase digital
Modulación Analógica 
DDeeffiinniicciióónn 
• La señal moduladora o fuente que consideramos es continua en el 
tiempo y en la amplitud. 
• EEssqquueemmaass ddee MMoodduullaacciióónn bbáássiiccooss:: 
– AM: Modulación en Amplitud (Amplitude Modulation) / (AM, SSB, DSB, VSB ) 
– PM: Modulación en Fase (Phase Modulation) 
– FM: Mdoulación en Frecuencia (Frequency Modulation) 
• CCoommbbiinnaacciioonneess oo vvaarriiaanntteess ddee llaass aanntteerriioorreess:: 
• QAM, APM, etc. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 7
Modulación Analógica 
• AM (Modulación de Amplitud) La señal de información o mensaje 
viaja intrínsecamente en la envolvente 
de la señal 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 8
Modulación Analógica 
• PM (Modulación de Fase) 
La señal de información 
o mensaje viaja 
intrínsecamente 
en los cambios continuos 
de la fase de 
de señal modulada. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 9
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ 
Dig. 
10 
Modulación Analógica 
• FM (Modulación de Frecuencia) 
La señal de información 
o mensaje viaja 
intrínsecamente 
en los cambios continuos 
de la frecuencia de 
de señal modulada.
Modulación Digital 
• CCoonnssiissttee eenn…… 
• La señal moduladora o fuente que consideramos aquí es una señal 
digital, con M símbolos o pulsos diferentes. Inicialmente 
abordaremos el caso binario (M=2) y luego el caso general M-ario, 
con M. 
• EEssqquueemmaass ddee MMoodduullaacciióónn bbáássiiccoo:: 
– ASK (OOK): Enllavamiento por Desplazamiento de Amplitud 
(Amplitude Shift Keying) 
– PSK: Enllavamiento por Desplazamiento de Fase (Phase Shift Keying) 
– FSK: Enllavamiento por Desplazamiento de Frecuencia (Frequency 
Shift Keying) 
• CCoommbbiinnaacciioonneess oo vvaarriiaanntteess ddee llaass aanntteerriioorreess:: 
• MSK (FFSK), GMSK, MFSK, DPSK, QPSK, OQPSK, p/4QPSK, 
MPSK, CFM, M-QAM, APK, OFDM, CPFSK, WDM, DWDM, etc. 
• En esta asignatura estudiaremos algunos de estos sabores... 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 11
Por qué la Modulación Digital 
• La mayoría de los sistemas pueden ser clasificados ddeennttrroo ddee ttrreess 
ddiiffeerreenntteess ccaatteeggoorrííaass:: 
• Eficientes en ancho de banda 
• La habilidad del sistema de acomodar los datos dentro de un 
ancho de banda preestablecido. 
• Eficientes en potencia 
• El envío confiable de datos con un mínimo de potencia requerido. 
• Eficientes en costos 
• Los sistemas necesitan ser costeables en el contexto de su uso. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 12
Por qué la Modulación Digital 
• Transición de entorno Analógico (AM) al Digital ((DDMM)) eenn vviissttaa qquuee 
pprroovveeee mmeejjoorr ccaappaacciiddaadd ddee iinnffoorrmmaacciióónn,, mmaayyoorr nniivveell ddee sseegguurriiddaadd 
ddee ddaattooss,, mmeejjoorr ccaalliiddaadd ddee llaa ccoommuunniiccaacciióónn.. 
• TTeennddeenncciiaa iinndduussttrriiaall:: 
QAM, FSK, QPSK, 
MSK, OFDM, etc. 
Señales Vectoriales 
TDMA, CDMA, 
Señales Vectoriales 
Medida de capacidad requerida 
Señal / Complejidad del Sistema 
AM, FM 
Señales Escalares 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 13
Por qué la Modulación Digital 
• Otra capa de complejidad eenn mmuucchhooss nnuueevvooss ssiisstteemmaass 
eess llaa multiplexación. 
• DDooss ttiippooss pprriinncciippaalleess ddee mmuullttiipplleexxiióónn ((oo ““mmúúllttiippllee 
aacccceessoo”” ssoonn:: 
– TDMA (Time Division Multiple Access) and 
– CDMA (Code Division Multiple Access). 
• HHaayy ddooss ddiiffeerreenntteess ffoorrmmaass ddee aaggrreeggaarr ddiivveerrssiiddaadd aa llaa 
sseeññaall ppeerrmmiittiieennddoo qquuee ddiiffeerreenntteess sseeññaalleess sseeaann sseeppaarraaddaass 
uunnaass ddee oottrraass.. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 14
Área de Aplicación de la Modulación Digital 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 15
Ecuación general señales pasabanda 
Ecuación general de las señales pasabanda, en forma compleja: 
~s (t) = A(t)e jq (t ) q (t) = 2π f(t)× t + β(t) 
Amplitud y Fase 
Si A(t) es una función real (sin componente imaginaria), podemos escribir: 
~s (t) = A(t)cos(2π f(t)×t + β(t)) + jA(t)sen(2π f(t)×t + β(t)) 
Forma real de la ecuación de señales pasabanda: 
s(t) = Re{~s (t)} 
s(t) = A(t)cos[2π f(t)×t + β(t)] 
Donde: 
A(t) es la amplitud en función del tiempo 
f(t) es la frecuencia en función del tiempo 
b(t) es la fase en función del tiempo 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 16
Relaciones de energía y potencia 
• Energía por símbolo o pulso 
Por tanto, la energía para un símbolo si(t), se define: 
{ [ ]} 
T 
T 
ò ò 
2 
2 
E ( t ) s (t)dt A (t)cos π f (t)t (t) dt 
2 
= = +b 
i i i 
0 
[ ] 
2 2 
0 
A (t)cos π f (t)t (t)dt 
[ ] 
i i 
T 
ò 
2 
= +b 
i i i 
0 
1 
T T 
ò ò 
1 
2 2 
A (t)dt A (t)cos π f (t)t (t)dt 
2 2 
= + +b 
2 
0 0 
T 
ò 
= 
2 
A (t)dt 
i 
i i i i 
0 
1 
2 
2 
Cuando se utiliza un esquema de modulación donde la amplitud es constante, el 
resultado se resume a: 
ENERGÍA POR 
A 2T i 
SÍMBOLO O PULSO: 
E = 
i 2 
A(t) Ei(t) 
i 
T 
= 2 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 17
Ilustración de esquemas básicos binarios 
ASK (Amplitude Shift Keying) 
i 2 0 1 2 = 2 + £ £ = 
cos ( π f t β ) T T, i , M 
s (t) E (t) 
i 
T 
c 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 18
Ilustración de esquemas básicos binarios 
FSK (Frequency Shift Keying) 
i 2 i 0 1 2 = 2 + £ £ = 
cos ( π f (t)t β ) T T, i , M 
s (t) E 
T 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 19
Ilustración de esquemas básicos binarios 
PSK (Phase Shift Keying) 
i 2 c i 0 1 2 = 2 + £ £ = 
cos [ π f t β (t)] T T, i , M 
s (t) E 
T 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 20
Representación polar (compleja) 
Representación Polar - magnitud y fase representados juntos 
• Una manera sencilla de ver la amplitud y la fase es con diagramas 
polares. 
• La portadora viene a ser una frecuencia y una fase de referencia, y 
la señal modulada se interpreta con relación a la portadora. 
• La señal modulada puede expresarse en forma polar como una 
magnitud y una fase 
•La fase es relativa a la señal de referencia. 
–Usualmente se trata de la portadora en la mayoría de sistemas 
de comunicaciones. 
• La magnitud se representa como la distancia desde el 
centro y la fase se representa como un ángulo. 
• Modulation en Amplitud (AM) 
Cambia solo la magnitud de la señal. 
• Modulation en Fase (PM) 
Cambia solo la fase de la señal. La modulación de 
amplitud y fase pueden usar conjuntamente. 
• Frequency modulation (FM) 
Luce parecida a la modulación de fase, pero la frecuencia 
es el parámetro controlado en lugar de la fase relativa. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 21
Formato I/Q 
• En comunicaciones digitales, la 
modulación a menudo se expresa en 
términos de I y Q. 
• Esta es una representación rectangular 
del diagrama polar. 
• En diagrama polar, el eje I descansa en el 
fase de referencia de cero grados, y el eje 
Q se rota 90 grados. 
• Las proyecciones de la señal en el eje I 
es su componente I (Fase) y su proyección 
en el eje Q es su componente Q 
(Cuadratura). 
• Los diagramas I/Q son útiles ya que ellos reflejan la forma como las señales digitals 
de comunicaciones son creadas usando moduladores. 
•En el transmisor, las señales I y Q se mezclan con el mismo oscilador local. Un 
desplazasor de fase de 90o se colaca en uno de los lazos. 
• Las señales en 90o se dicen ser ortogonales entre ellas – o en cuadratura. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 22
Formato I/Q: Transmisor 
• Las señales que están en cuadratura son independiente y no interfieren entre ellas. 
• Simplifica radio digitales y dispositivos similares. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 23
Formato I/Q: Receptor 
• En el lado del receptor, las señales combinadas son fácilmente 
separadas de entre ellas. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 24
Por qué Formato I/Q 
• La Modulación Digital es fácil de alcanzar con 
moduladores I/Q. 
• La mayoría de los moduladores mapean los datos en 
un número de puntos discritos en el plano I-Q. 
• Estos puntos son conocidos como puntos de 
constelación. 
• A medida que la señal se mueve de un punto a otro, 
toma lugar la modulación de amplitud y fase 
simultánemente. 
– Esto es difícil de realizar en moduladores de fase 
convencional. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 25
Esquemas de detección 
Las técnicas de detección digital pueden clasificarse en 
Coherentes y No-Coherentes, dependiendo de si el 
receptor está o no equipado con un circuito de 
recuperación de fase. 
Detección Coherente 
 El receptor explota el conocimiento de la fase de la 
portadora para detectar las señales. 
 Receptor requiere del conocimiento de la fase y 
frecuencia de la señal portadora en el transmisor 
 Debe existir sincronización entre transmisor y receptor 
Detección No-Coherente 
 El receptor ignora la información anterior. Es mucho mas 
simple. 
 No requiere de sincronización entre transmisor y receptor 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 26
Eficiencia de Ancho de Banda 
OObbjjeettiivvoo pprriinncciippaall 
• El objetivo principal de la modulación espectralmente eficiente es maximizar la 
eficiencia del ancho de banda definida como la proporción entre la velocidad de 
datos en bits por segundos y el ancho de banda utilizado efectivamente. 
OObbjjeettiivvoo sseeccuunnddaarriioo 
• Un segundo objetivo consiste en alcanzar esta eficiencia del ancho de banda a un 
gasto prácticamente mínimo de potencia promedio de la señal o, equivalentemente, 
en un canal perturbado por ruido AWGN, a un gasto prácticamente mínimo de la 
relación señal a ruido promedio. 
DDeeffiinniicciióónn:: 
• Con velocidad de datos denotada por Rb y el ancho de banda de transmisión del 
canal utilizado de manera efectiva por BWTx, se expresa la eficiencia del ancho de 
banda, r, como 
(bps Hz) 
R 
r = b / 
BW 
Tx 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 27
Relaciones de energía y potencia 
• Energía por bit 
– Esta energía no es un valor físico, sino una equivalencia lógica de 
cuánta energía de un pulso es “necesaria” para transportar un bit de 
información. (Su relación es una mera medida artificial de la energía consumida 
por un bit de información.) Se determina como: 
n log M 2 = 
E Ei 
b = 
n 
– Donde: y “n” es el número de bits de 
información acarreados por cada pulso o símbolo de un sistema 
M-ario. 
Relación Razón Energía de bit-a-Densidad Espectral de Ruido es dado: 
ö 
S 
1 
b b çè 
ö 0 0 0 0 
æ = ÷ø 
S 
ö çè 
÷ø 
æ 
÷ ÷ø 
æ 
ç çè 
SBW 
S 
ST 
= = = = 
N 
N ρ 
BW 
R 
Tx 
N R BW 
N R 
N 
E 
N 
Tx 
b 
b Tx 
b 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 28
Esquema ASK: OOK 
OOnn--OOffff KKeeyyiinngg ccoonn ddeetteecccciióónn CCoohheerreennttee//NNoo ccoohheerreennttee 
1 2 cos 2 0 
( πf t); t T 
s (t) E 
« = b 
£ £ 
1 
T 
b 
0 « s ( t ) = 0 0 
£ t £ 
T 
2 
donde 
b 
c b 
E Energía de señal transmitida por bit 
b 
= 
2 
E T s2 t dt Ab T 
b = ò i = Para i = 1, 2 
2 
( ) 
0 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 29
Esquema ASK: OOK 
2 2 
CCoonnsstteellaacciióónn ddee sseeññaalleess 
2 s 1 s 
0 
b E 
Z2 
Con p(0)=p(1)=0.5 
Z1 
(t) 1 j 
1 j = = j = ò j = Tb 
(t) c 
cos ( πf t) 
T 
b 
b s ( t ) s ( t ) s s ( t ) ( t )dt E 
1 11 1 11 0 1 1 
= = ò = Tb s t s t s s t t dt 
2 21 1 21 0 2 1 ( ) j ( ) ( )j ( ) 0 
Para un conjunto de señales binarias, si s2(t) = - s1(t), estas señales se dicen que son 
ANTIPODALES (i.e., ellas difieren por el signo) 
La señalización binaria de fase revertida es equivalente a la 
señalización antipodal. 
Así, PSK binario es equivalente a ASK binario. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 30
Esquema ASK: OOK 
La señal ASK se puede pensar como un código unipolar modulando una portadora. A 
modo de ejemplo se considera el código unipolar NRZ-L con h(t) = hT(t)Accos(2p fct )donde 
hT(t) es un pulso de amplitud A, y Accos(2p fct ) es la expresión de la señal portadora. 
A 1 0 1 1 1 0 1 
x( t ) A b Π t kT 
hT(t) 
b k kT t δ b (t) x å¥ 
con h (t) A Π(t/T ) T = × 
H ( f ) AT sinc( fT ) T = 
=-¥ 
ö çè 
2 = ( ) 
S (f ) H f S (f ) X T B 
( ) å¥ 
=-¥ 
= - 
k 
d Se Tx un " 1 
" binario 
bk 0 0 
÷ø 
÷ S(f ) A A d T c fT æ 
n 
çè 
f ö - + + c f f f f 
2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 31 
÷ø 
= æ - 
k 
k T 
-T/2 T/2 
tiempo 
1 0 1 1 1 0 1 
tiempo 
î í ì 
= 
Se Tx un " " binario 
sin ( ) 1 1 { ( ) ( )} 
16 
2 
2 2 2 
c c 
n 
T 
T 
ö 
ç çè 
÷ø 
æ - + = å¥ 
=-¥ 
d d d
Esquema ASK: OOK 
La expresión puede resumirse mas: 
S(f ) » A A d T c fT +d f d - + d 
+ 
sin ( ) ( ) { ( ) ( )} 
2 2 2 
þ ý ü 
î í ì 
c f f f f 
16 
2 
c c 
T 
S(f ) » A A d T c fT +d f d - + d 
+ 
sin ( ) ( ) { ( ) ( )} 
2 2 2 
þ ý ü 
î í ì 
c f f f f 
16 
2 
c c 
T 
S(f ) AA dT f f c f f T f f 
c 
» æ c f f T 
[( ) ] [( ) ] 
ö çè 
c c 2 2 
Por lo que tomando la parte espectral de frecuencias con sentido físico (valores positivos 
de f), podemos expresar que: 
2 
S (f ) AA dT d 
( f - f ) + sin 
- 
c 
» æ c f f T 
[( ) ] 
þ ý ü 
î í ì 
ö çè 
c c 
÷ø 
T 
OOK 
2 
16 
2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 32 
þ ý ü 
î í ì 
- + - + + + + 
÷ø 
T 
T 
c 
c 
2 
( ) sin ( ) sin 
16 
d d
Esquema ASK: OOK 
S (f ) AA dT f f c 
» æ c f f T 
[( ) ] 
ö çè 
c c 
2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 33 
þ ý ü 
î í ì 
- + - 
÷ø 
T 
OOK 
2 
2 
( ) sin 
16 
d
Esquema ASK: OOK 
 ASK se puede detectar con un detector de envolvente (detección nocoherente) o 
mediante un detector de producto (detección coherente). 
 Posteriormente se demostrará que la forma más eficiente de detectar ASK en presencia 
de ruido AWGN es mediante el detector de producto con filtro sincronizado. 
Este procedimiento requiere generar localmente una portadora sincronizada y, además, 
obtener en forma local la información de sincronismo de señalización (comienzo y fin de 
un intervalo de un bit). 
2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 34
Esquema ASK: OOK 
2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 35
Esquema ASK: OOK 
 Hoy en día el uso de ASK es muy limitado. Donde ha encontrado aplicaciones 
interesantes es, entre otros, en las alarmas de automóvil, tags o membretes electrónicos 
usados en plazas de peaje de pago automático y cierres electrónicos tele-comandados. 
 En este caso se han diseñado receptores superregenerativos de unos pocos 
transistores, y por ello, de muy bajo consumo y muy alta ganancia que son capaces de 
demodular las señales ASK. 
 Esto permite encapsular al Tx/Rx en espacios muy reducidos, como ser llaveros. 
 La familia de receptores superregenerativos está basada en circuitos osciladores cuya 
ganancia se controla de tal modo que estén en el umbral de oscilación, o que mediante 
una señal de quench adicional se hagan oscilar. 
2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 36
Esquema BPSK Coherente 
BBiinnaarryy PPhhaassee SShhiifftt KKeeyyiinngg ccoonn ddeetteecccciióónn CCoohheerreennttee 
1 2 2 0 
cos ( πf t); t T 
s (t) E 
« = £ £ 
T 
1 
s ( t ) E 
0 2 2 2 2 0 
« = p +p = - p £ £ 
donde 
cos( f t ) E 
T 
T 
E Energía de señal transmitida por bit 
b 
= 
T n 
; n es un entero. 
f 
cos( f t); t T 
c 
c 
c 
E T s2 t dt Ab T 
b = ò i = Para i = 1, 2 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 37 
b 
c b 
b 
b 
c 
b 
b 
c b 
b 
b 
= 
2 
Es decir, hay un número entero de ciclos 
de portadora en un intervalo de un bit. 
2 
( ) 
2 
0
Esquema BPSK Coherente 
BBiinnaarryy PPhhaassee SShhiifftt KKeeyyiinngg ccoonn ddeetteecccciióónn CCoohheerreennttee 
2 2 
(t) 1 j 
(t) c 
cos ( πf t) 
T 
b 
CCoonnsstteellaacciióónn ddee sseeññaalleess 
Z2 Z1 
2 s 1 0 s 
1 j = 
b - E b E 
Con p(0)=p(1)=0.5 
= j = ò j = Tb 
b s ( t ) s ( t ) s s ( t ) ( t )dt E 
1 11 1 11 0 1 1 
= j = ò j = - Tb 
b s ( t ) s ( t ) s s ( t ) ( t )dt E 
2 21 1 21 0 2 1 
Para un conjunto de señales binarias, si s2(t) = - s1(t), estas señales se dicen que son 
ANTIPODALES (i.e., ellas difieren por el signo) 
La señalización binaria de fase revertida es equivalente a la 
señalización antipodal. 
Así, PSK binario es equivalente a ASK binario. 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 38
Esquema BPSK Coherente 
La señal BSK se puede pensar como un código polar modulando en amplitud una 
portadora si el desafasamiento es de 180o. A modo de ejemplo se considera el código 
polar NRZ-L con h(t) = hT(t)Accos(2p fct )donde hT(t) es un pulso de amplitud A, y 
Accos(2p fct ) es la expresión de la señal portadora. 
A 1 0 1 1 1 0 1 
x( t ) A b Π t kT 
hT(t) 
b k kT t δ b (t) x å¥ 
con h (t) A Π(t/T ) T = × 
H ( f ) AT sinc( fT ) T = 
=-¥ 
2 = 
ö çè 
S (f ) H S (f ) X T B 
( ) å¥ 
=-¥ 
= - 
k 
d Se Tx un " " binario 
1 
bk 0 
S(f ) = A Ac d T c fT d f - f +d f + f 
2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 39 
÷ø 
= æ - 
k 
k T 
-T/2 T/2 
tiempo 
1 0 1 1 1 0 1 
tiempo 
î í ì 
- 
= 
d Se Tx un " " binario 
sin ( ){ ( ) ( )} 
4 
2 
2 2 2 
c c
Esquema BPSK Coherente 
La expresión puede resumirse mas: 
2 2 2 
S(f ) » A A d T { c 2 [ f - f T ] + c 2 
[ f + 
f T]} c c 
c sin ( ) sin ( ) 
4 
Por lo que tomando la parte espectral de frecuencias con sentido físico (valores positivos 
de f), podemos expresar que: 
2 2 2 
S (f ) » A A d T c 
( sin c 2 
[ ( f - f ) 
T ]) BPSK - 
coh c 
4 
Integrando, se comprueba que la potencia total, cuando A=d=1, es de Ac 
2/2 como 
se esperar; además no hay componentes de portadora pura como en ASK, toda la 
potencia es de señal modulada. 
2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 40
Esquema BPSK Coherente 
2 2 2 
S (f ) » A A d T c 
( sin c 2 
[ ( f - f ) 
T ]) BPSK - 
coh c 
4 
2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 41
Esquema BPSK Coherente 
TTrraannssmmiissoorr BBPPSSKK CCoohheerreennttee 
b X ± E 
s(t) + 
( t ) 2 cos(2 f t 
) 1 c 
j = p 
T 
b 
Señal BPSK 
Función 
ortogonal 
r(t) = s(t)+n(t) 
T 
dt 
0 
Dispositivo 
de 
Decisión 
n(t) AWGN 
1 0 
î í ì 
RReecceeppttoorr BBPPSSKK CCoohheerreennttee 
X 
r(t) = s(t)+n(t) 
( t ) 2 cos(2 f t 
) 1 c 
j = p 
T 
b 
ò 
> 
si r 
1 
si r 
0 < 
0 
1 
Función 
ortogonal 
NOTA: La detección coherente implica que la portadora generada localmente está 
enllavada en fase y frecuencia con alguna forma de Lazo Cerrado de Fase (PLL). 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 42
Esquema BFSK Coherente 
s (t) 
i 
BBiinnaarryy FFrreeccuueennccyy SShhiifftt KKeeyyiinngg ccoonn ddeetteecccciióónn CCoohheerreennttee 
ì 
= £ £ 1 2 
0 
donde 
; i , . 
2 2 0 
cos ( πf t); t T 
E 
T 
b 
b 
; Otra parte 
i b 
ïî 
ïí 
E = 
Energía de señal transmitida por bit 
= + Î 
= 
; n E para número entero de ciclos de onda portadora. 
b 
f n i 
c 
T 
c 
b 
i 
Para el caso binario, las frecuencias se resumen a: 
f = n +1 0 £ £ 
1 b 
c t T 
T 
b 
b 
f = n +2 = + 1 0 £ £ 
c t T 
T 
f 
y 2 1 
T 
b b 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 43
( ) 2 j t 
Con energía de bit (otra vez): 
E T s2 t dt Ab T 
b = ò i = 
2S 2009 – I. Zamora 
j = p 
Z2 
Z1 
2 j = p 
UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 
44 
Esquema BFSK Coherente 
c Binary Frecuency Shift Keying coonn ddeetteecccciióónn CCoohheerreennttee 
( ) 2 cos(2 ) 1 1f t 
T 
t 
b 
( ) 2 cos(2 ) 1 2f t 
T 
t 
b 
( ) 
2 
0 
Funciones 
ortonormales: 
b E 
b E 
2 s 
1 0 s 
( ) 1 j t 
b d = 2E 
Con p(s1)=p(s2)=0.5
Esquema BFSK Coherente 
s(t) 
Transmisor binario ( E 
ó 0) + 
b X 
( ) 2 j t 
X 
( ) 1 j t 
Inversor 
RReecceeppttoorr BBFFSSKK CCoohheerreennttee 
T 
ò 
dt 
0 
TTrraannssmmiissoorr BBFFSSKK 
Señal BFSK 
å 
X 
r(t) ( ) 1 j t 
Dispositivo 
de 
Decisión 
X 
( ) 1 j t 
T 
ò 
dt 
0 
+ 
å 
- 
r 
1 0 
î í ì 
> 
si r 
1 
si r 
0 < 
0 
1 
n(t) 
AWGN 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 45
Densidad Espectral de Potencia BFSK Coherentes 
La densidad espectral de potencia de una señal banda base binaria FSK está dado por 
el cuadrado de la transformada de Fourier de las señales pasabanda correspondiente. 
2 
E T f 
d d p FSK 
8 cos ( ) 
b b 
2 2 2 2 
- 
T f 
(4 1) 
1 
T 
2 
1 
T 
2 
f 
S f E 
= b 
- 
T 
2 
( ) 
ù 
ö 
÷ ÷ø 
+ úû 
é 
êë 
æ 
ö 
+ + ÷ ÷ø 
ç çè 
æ 
ç çè 
f 
b 
b b b 
p 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 46
Densidad Espectral de Potencia BPSK y BFSK Coherente 
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 47
2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 48

More Related Content

What's hot

Modulación por desplazamiento de fase (psk) exposicion
Modulación por desplazamiento de fase (psk) exposicionModulación por desplazamiento de fase (psk) exposicion
Modulación por desplazamiento de fase (psk) exposicionAlieth Guevara
 
Lecture 14 modulacion digital parte 2
Lecture 14 modulacion digital    parte 2Lecture 14 modulacion digital    parte 2
Lecture 14 modulacion digital parte 2nica2009
 
Modulacion de señales en la comunicacion satelital
Modulacion de señales en la comunicacion satelital Modulacion de señales en la comunicacion satelital
Modulacion de señales en la comunicacion satelital Joshua M Noriega
 
Moduladores Y Demoduladores Am
Moduladores Y Demoduladores AmModuladores Y Demoduladores Am
Moduladores Y Demoduladores AmAlberto Jimenez
 
9.3 sistemas de senalizacion
9.3 sistemas de senalizacion9.3 sistemas de senalizacion
9.3 sistemas de senalizacionEdison Coimbra G.
 
Sistema psk & qpsk
Sistema psk &  qpskSistema psk &  qpsk
Sistema psk & qpskIsrael Chala
 
6. AM y FM Modulación de amplitud y de frecuencia
6. AM y FM Modulación de amplitud y de frecuencia6. AM y FM Modulación de amplitud y de frecuencia
6. AM y FM Modulación de amplitud y de frecuenciaEdison Coimbra G.
 
CI19 - Presentación 2: Principios básicos de modulación y demodulación
CI19 - Presentación 2: Principios básicos de modulación y demodulación CI19 - Presentación 2: Principios básicos de modulación y demodulación
CI19 - Presentación 2: Principios básicos de modulación y demodulación Francisco Sandoval
 
Codigos de Linea - Telecomunicaciones III
Codigos de Linea - Telecomunicaciones IIICodigos de Linea - Telecomunicaciones III
Codigos de Linea - Telecomunicaciones IIIAndy Juan Sarango Veliz
 
Amplitud modulada am
Amplitud modulada amAmplitud modulada am
Amplitud modulada amralch1978
 
Codificación Convolucional, Decodificador de Viterbi y Turbo Código
Codificación Convolucional, Decodificador de Viterbi y Turbo CódigoCodificación Convolucional, Decodificador de Viterbi y Turbo Código
Codificación Convolucional, Decodificador de Viterbi y Turbo CódigoOscar Javier Jimenez Revelo
 
8 modulación, am, fm, pm, etc.
8   modulación, am, fm, pm, etc.8   modulación, am, fm, pm, etc.
8 modulación, am, fm, pm, etc.UTU
 
Tema 1b-modulacion-digital-multi-bit
Tema 1b-modulacion-digital-multi-bitTema 1b-modulacion-digital-multi-bit
Tema 1b-modulacion-digital-multi-biternestoguevaraventura
 
Tecnicas de modulacion de pulsos
Tecnicas de modulacion de pulsosTecnicas de modulacion de pulsos
Tecnicas de modulacion de pulsosNathashaLeto
 
Modulacion PSK
Modulacion PSKModulacion PSK
Modulacion PSKRick P
 
CAPACIDAD DE CANAL DE COMUNICACIÓN DE DATOS
CAPACIDAD DE CANAL DE COMUNICACIÓN DE DATOSCAPACIDAD DE CANAL DE COMUNICACIÓN DE DATOS
CAPACIDAD DE CANAL DE COMUNICACIÓN DE DATOSStudent A
 

What's hot (20)

Modulación por desplazamiento de fase (psk) exposicion
Modulación por desplazamiento de fase (psk) exposicionModulación por desplazamiento de fase (psk) exposicion
Modulación por desplazamiento de fase (psk) exposicion
 
Lecture 14 modulacion digital parte 2
Lecture 14 modulacion digital    parte 2Lecture 14 modulacion digital    parte 2
Lecture 14 modulacion digital parte 2
 
Modulacion de señales en la comunicacion satelital
Modulacion de señales en la comunicacion satelital Modulacion de señales en la comunicacion satelital
Modulacion de señales en la comunicacion satelital
 
Moduladores Y Demoduladores Am
Moduladores Y Demoduladores AmModuladores Y Demoduladores Am
Moduladores Y Demoduladores Am
 
9.3 sistemas de senalizacion
9.3 sistemas de senalizacion9.3 sistemas de senalizacion
9.3 sistemas de senalizacion
 
03 osciladores-1
03 osciladores-103 osciladores-1
03 osciladores-1
 
Modulación delta
Modulación deltaModulación delta
Modulación delta
 
Sistema psk & qpsk
Sistema psk &  qpskSistema psk &  qpsk
Sistema psk & qpsk
 
1 modulación psk
1 modulación psk1 modulación psk
1 modulación psk
 
Modulacion AM
Modulacion AMModulacion AM
Modulacion AM
 
6. AM y FM Modulación de amplitud y de frecuencia
6. AM y FM Modulación de amplitud y de frecuencia6. AM y FM Modulación de amplitud y de frecuencia
6. AM y FM Modulación de amplitud y de frecuencia
 
CI19 - Presentación 2: Principios básicos de modulación y demodulación
CI19 - Presentación 2: Principios básicos de modulación y demodulación CI19 - Presentación 2: Principios básicos de modulación y demodulación
CI19 - Presentación 2: Principios básicos de modulación y demodulación
 
Codigos de Linea - Telecomunicaciones III
Codigos de Linea - Telecomunicaciones IIICodigos de Linea - Telecomunicaciones III
Codigos de Linea - Telecomunicaciones III
 
Amplitud modulada am
Amplitud modulada amAmplitud modulada am
Amplitud modulada am
 
Codificación Convolucional, Decodificador de Viterbi y Turbo Código
Codificación Convolucional, Decodificador de Viterbi y Turbo CódigoCodificación Convolucional, Decodificador de Viterbi y Turbo Código
Codificación Convolucional, Decodificador de Viterbi y Turbo Código
 
8 modulación, am, fm, pm, etc.
8   modulación, am, fm, pm, etc.8   modulación, am, fm, pm, etc.
8 modulación, am, fm, pm, etc.
 
Tema 1b-modulacion-digital-multi-bit
Tema 1b-modulacion-digital-multi-bitTema 1b-modulacion-digital-multi-bit
Tema 1b-modulacion-digital-multi-bit
 
Tecnicas de modulacion de pulsos
Tecnicas de modulacion de pulsosTecnicas de modulacion de pulsos
Tecnicas de modulacion de pulsos
 
Modulacion PSK
Modulacion PSKModulacion PSK
Modulacion PSK
 
CAPACIDAD DE CANAL DE COMUNICACIÓN DE DATOS
CAPACIDAD DE CANAL DE COMUNICACIÓN DE DATOSCAPACIDAD DE CANAL DE COMUNICACIÓN DE DATOS
CAPACIDAD DE CANAL DE COMUNICACIÓN DE DATOS
 

Viewers also liked

Lecture 20 detección en códigos lineales de bloque. generación de códigos cíc...
Lecture 20 detección en códigos lineales de bloque. generación de códigos cíc...Lecture 20 detección en códigos lineales de bloque. generación de códigos cíc...
Lecture 20 detección en códigos lineales de bloque. generación de códigos cíc...nica2009
 
Lecture 17 probabilidad de error para señales en awgn parte 2
Lecture 17 probabilidad de error para señales en awgn parte 2Lecture 17 probabilidad de error para señales en awgn parte 2
Lecture 17 probabilidad de error para señales en awgn parte 2nica2009
 
Lecture 21 detección de códigos de redundancia cíclicos. probabilidad de erro...
Lecture 21 detección de códigos de redundancia cíclicos. probabilidad de erro...Lecture 21 detección de códigos de redundancia cíclicos. probabilidad de erro...
Lecture 21 detección de códigos de redundancia cíclicos. probabilidad de erro...nica2009
 
Probabilidad de error de símbolo m pam modificado
Probabilidad de error de símbolo m pam modificadoProbabilidad de error de símbolo m pam modificado
Probabilidad de error de símbolo m pam modificadoPato Villacis
 
Lecture 10 isi and eye pattern
Lecture 10 isi and eye patternLecture 10 isi and eye pattern
Lecture 10 isi and eye patternnica2009
 
Lecture 13 radioenlaces terrenales servicio fijo p4
Lecture 13 radioenlaces terrenales servicio fijo   p4Lecture 13 radioenlaces terrenales servicio fijo   p4
Lecture 13 radioenlaces terrenales servicio fijo p4nica2009
 
Lecture 14 radioenlaces terrenales servicio fijo p5
Lecture 14 radioenlaces terrenales servicio fijo   p5Lecture 14 radioenlaces terrenales servicio fijo   p5
Lecture 14 radioenlaces terrenales servicio fijo p5nica2009
 
Lecture 11 precodificación y ecualización
Lecture 11 precodificación y ecualizaciónLecture 11 precodificación y ecualización
Lecture 11 precodificación y ecualizaciónnica2009
 
Lecture 12 representación espacial de señales
Lecture 12 representación espacial de señalesLecture 12 representación espacial de señales
Lecture 12 representación espacial de señalesnica2009
 

Viewers also liked (10)

Lecture 20 detección en códigos lineales de bloque. generación de códigos cíc...
Lecture 20 detección en códigos lineales de bloque. generación de códigos cíc...Lecture 20 detección en códigos lineales de bloque. generación de códigos cíc...
Lecture 20 detección en códigos lineales de bloque. generación de códigos cíc...
 
Lecture 17 probabilidad de error para señales en awgn parte 2
Lecture 17 probabilidad de error para señales en awgn parte 2Lecture 17 probabilidad de error para señales en awgn parte 2
Lecture 17 probabilidad de error para señales en awgn parte 2
 
Lecture 21 detección de códigos de redundancia cíclicos. probabilidad de erro...
Lecture 21 detección de códigos de redundancia cíclicos. probabilidad de erro...Lecture 21 detección de códigos de redundancia cíclicos. probabilidad de erro...
Lecture 21 detección de códigos de redundancia cíclicos. probabilidad de erro...
 
Tema 4
Tema 4Tema 4
Tema 4
 
Probabilidad de error de símbolo m pam modificado
Probabilidad de error de símbolo m pam modificadoProbabilidad de error de símbolo m pam modificado
Probabilidad de error de símbolo m pam modificado
 
Lecture 10 isi and eye pattern
Lecture 10 isi and eye patternLecture 10 isi and eye pattern
Lecture 10 isi and eye pattern
 
Lecture 13 radioenlaces terrenales servicio fijo p4
Lecture 13 radioenlaces terrenales servicio fijo   p4Lecture 13 radioenlaces terrenales servicio fijo   p4
Lecture 13 radioenlaces terrenales servicio fijo p4
 
Lecture 14 radioenlaces terrenales servicio fijo p5
Lecture 14 radioenlaces terrenales servicio fijo   p5Lecture 14 radioenlaces terrenales servicio fijo   p5
Lecture 14 radioenlaces terrenales servicio fijo p5
 
Lecture 11 precodificación y ecualización
Lecture 11 precodificación y ecualizaciónLecture 11 precodificación y ecualización
Lecture 11 precodificación y ecualización
 
Lecture 12 representación espacial de señales
Lecture 12 representación espacial de señalesLecture 12 representación espacial de señales
Lecture 12 representación espacial de señales
 

Similar to UNI-Modulación Digital Parte 1

Digital Modulations and Sinchonization Techniques
Digital Modulations and Sinchonization TechniquesDigital Modulations and Sinchonization Techniques
Digital Modulations and Sinchonization TechniquesFabioGuzman11
 
Lecture 8 formateo de señales dm y adm. multiplexión digital
Lecture 8 formateo de señales dm y adm. multiplexión digitalLecture 8 formateo de señales dm y adm. multiplexión digital
Lecture 8 formateo de señales dm y adm. multiplexión digitalnica2009
 
Modulación ask
Modulación ask Modulación ask
Modulación ask David Inati
 
Lecture 11 radioenlaces terrenales servicio fijo p2
Lecture 11 radioenlaces terrenales servicio fijo   p2Lecture 11 radioenlaces terrenales servicio fijo   p2
Lecture 11 radioenlaces terrenales servicio fijo p2nica2009
 
Sesión 3 - Transmisión Analógica y Digital
Sesión 3 - Transmisión Analógica y DigitalSesión 3 - Transmisión Analógica y Digital
Sesión 3 - Transmisión Analógica y DigitalCarlos Ventura Luyo
 
Presentacion redes locales fase1
Presentacion redes locales fase1Presentacion redes locales fase1
Presentacion redes locales fase1Blanca Neita
 
Clase 2 Capa Fisica
Clase 2 Capa FisicaClase 2 Capa Fisica
Clase 2 Capa FisicaProfesorDroy
 
Clase 2 capa fisica
Clase 2 capa fisicaClase 2 capa fisica
Clase 2 capa fisicaProfesorDroy
 
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3 1
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3 1Sistemas de Telecomunicaciones cap 3 1
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3 1Francisco Apablaza
 
Redes locales basico
Redes locales basicoRedes locales basico
Redes locales basicoyathyabc1
 
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3-3 (ss)
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3-3 (ss)Sistemas de Telecomunicaciones cap 3-3 (ss)
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3-3 (ss)Francisco Apablaza
 
Redes locales actividad individual cleopatra muñoz
Redes locales actividad individual cleopatra muñozRedes locales actividad individual cleopatra muñoz
Redes locales actividad individual cleopatra muñozfernadanatalia
 
8 2 convertidor-analogico_-digital (1)
8 2 convertidor-analogico_-digital (1)8 2 convertidor-analogico_-digital (1)
8 2 convertidor-analogico_-digital (1)henry1860
 

Similar to UNI-Modulación Digital Parte 1 (20)

Digital Modulations and Sinchonization Techniques
Digital Modulations and Sinchonization TechniquesDigital Modulations and Sinchonization Techniques
Digital Modulations and Sinchonization Techniques
 
Lecture 8 formateo de señales dm y adm. multiplexión digital
Lecture 8 formateo de señales dm y adm. multiplexión digitalLecture 8 formateo de señales dm y adm. multiplexión digital
Lecture 8 formateo de señales dm y adm. multiplexión digital
 
Modulación ask
Modulación ask Modulación ask
Modulación ask
 
Lecture 11 radioenlaces terrenales servicio fijo p2
Lecture 11 radioenlaces terrenales servicio fijo   p2Lecture 11 radioenlaces terrenales servicio fijo   p2
Lecture 11 radioenlaces terrenales servicio fijo p2
 
Sesión 3 - Transmisión Analógica y Digital
Sesión 3 - Transmisión Analógica y DigitalSesión 3 - Transmisión Analógica y Digital
Sesión 3 - Transmisión Analógica y Digital
 
Presentacion redes locales fase1
Presentacion redes locales fase1Presentacion redes locales fase1
Presentacion redes locales fase1
 
Clase 2 Capa Fisica
Clase 2 Capa FisicaClase 2 Capa Fisica
Clase 2 Capa Fisica
 
Clase 2 capa fisica
Clase 2 capa fisicaClase 2 capa fisica
Clase 2 capa fisica
 
137990074 introduccion-umts-espanol-jg
137990074 introduccion-umts-espanol-jg137990074 introduccion-umts-espanol-jg
137990074 introduccion-umts-espanol-jg
 
Comunicaciones digitales Nic
Comunicaciones digitales NicComunicaciones digitales Nic
Comunicaciones digitales Nic
 
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3 1
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3 1Sistemas de Telecomunicaciones cap 3 1
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3 1
 
clase8inalambricas_QAM-OFDM.pdf
clase8inalambricas_QAM-OFDM.pdfclase8inalambricas_QAM-OFDM.pdf
clase8inalambricas_QAM-OFDM.pdf
 
Revista
RevistaRevista
Revista
 
Redes locales basico
Redes locales basicoRedes locales basico
Redes locales basico
 
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3-3 (ss)
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3-3 (ss)Sistemas de Telecomunicaciones cap 3-3 (ss)
Sistemas de Telecomunicaciones cap 3-3 (ss)
 
Semana 02
Semana 02Semana 02
Semana 02
 
Modulacion-digital
 Modulacion-digital Modulacion-digital
Modulacion-digital
 
Laboratorio am
Laboratorio amLaboratorio am
Laboratorio am
 
Redes locales actividad individual cleopatra muñoz
Redes locales actividad individual cleopatra muñozRedes locales actividad individual cleopatra muñoz
Redes locales actividad individual cleopatra muñoz
 
8 2 convertidor-analogico_-digital (1)
8 2 convertidor-analogico_-digital (1)8 2 convertidor-analogico_-digital (1)
8 2 convertidor-analogico_-digital (1)
 

More from nica2009

Lecture 12 radioenlaces terrenales servicio fijo p3
Lecture 12 radioenlaces terrenales servicio fijo   p3Lecture 12 radioenlaces terrenales servicio fijo   p3
Lecture 12 radioenlaces terrenales servicio fijo p3nica2009
 
Lecture 10 radioenlaces terrenales servicio fijo p1
Lecture 10 radioenlaces terrenales servicio fijo   p1Lecture 10 radioenlaces terrenales servicio fijo   p1
Lecture 10 radioenlaces terrenales servicio fijo p1nica2009
 
Lecture 9 analisis radioprop p6
Lecture 9 analisis radioprop   p6Lecture 9 analisis radioprop   p6
Lecture 9 analisis radioprop p6nica2009
 
Lecture 8 revisión de ejercicios unidad ii
Lecture 8 revisión de ejercicios   unidad iiLecture 8 revisión de ejercicios   unidad ii
Lecture 8 revisión de ejercicios unidad iinica2009
 
Lecture 7 analisis radioprop p5
Lecture 7 analisis radioprop   p5Lecture 7 analisis radioprop   p5
Lecture 7 analisis radioprop p5nica2009
 
Lecture 6 analisis radioprop p4
Lecture 6 analisis radioprop   p4Lecture 6 analisis radioprop   p4
Lecture 6 analisis radioprop p4nica2009
 
Lecture 5 analisis radioprop p3
Lecture 5 analisis radioprop   p3Lecture 5 analisis radioprop   p3
Lecture 5 analisis radioprop p3nica2009
 
Lecture 4 analisis radioprop p2
Lecture 4 analisis radioprop   p2Lecture 4 analisis radioprop   p2
Lecture 4 analisis radioprop p2nica2009
 
Lecture 3 analisis radioprop p1
Lecture 3 analisis radioprop   p1Lecture 3 analisis radioprop   p1
Lecture 3 analisis radioprop p1nica2009
 
Lecture 2 intro a sist radiocom p2
Lecture 2 intro a sist radiocom   p2Lecture 2 intro a sist radiocom   p2
Lecture 2 intro a sist radiocom p2nica2009
 
Lecture 15 radioenlaces terrenales servicio fijo p6
Lecture 15 radioenlaces terrenales servicio fijo   p6Lecture 15 radioenlaces terrenales servicio fijo   p6
Lecture 15 radioenlaces terrenales servicio fijo p6nica2009
 
Lecture 1 intro a sist radiocom p1
Lecture 1 intro a sist radiocom   p1Lecture 1 intro a sist radiocom   p1
Lecture 1 intro a sist radiocom p1nica2009
 
Lecture 8 principios de economía p7
Lecture 8 principios de economía p7Lecture 8 principios de economía p7
Lecture 8 principios de economía p7nica2009
 
Lecture 7 principios de economía p6
Lecture 7 principios de economía p6Lecture 7 principios de economía p6
Lecture 7 principios de economía p6nica2009
 
Lecture 6 principios de economía p5
Lecture 6 principios de economía p5Lecture 6 principios de economía p5
Lecture 6 principios de economía p5nica2009
 
Lecture 5 principios de economía p4
Lecture 5 principios de economía p4Lecture 5 principios de economía p4
Lecture 5 principios de economía p4nica2009
 
Lecture 4 principios de economía p3
Lecture 4 principios de economía p3Lecture 4 principios de economía p3
Lecture 4 principios de economía p3nica2009
 
Lecture 3 principios de economía p2
Lecture 3 principios de economía p2Lecture 3 principios de economía p2
Lecture 3 principios de economía p2nica2009
 
Lecture 2 principios de economía p1
Lecture 2 principios de economía p1Lecture 2 principios de economía p1
Lecture 2 principios de economía p1nica2009
 
Lecture 1 elementos básicos de proyectos
Lecture 1 elementos básicos de proyectosLecture 1 elementos básicos de proyectos
Lecture 1 elementos básicos de proyectosnica2009
 

More from nica2009 (20)

Lecture 12 radioenlaces terrenales servicio fijo p3
Lecture 12 radioenlaces terrenales servicio fijo   p3Lecture 12 radioenlaces terrenales servicio fijo   p3
Lecture 12 radioenlaces terrenales servicio fijo p3
 
Lecture 10 radioenlaces terrenales servicio fijo p1
Lecture 10 radioenlaces terrenales servicio fijo   p1Lecture 10 radioenlaces terrenales servicio fijo   p1
Lecture 10 radioenlaces terrenales servicio fijo p1
 
Lecture 9 analisis radioprop p6
Lecture 9 analisis radioprop   p6Lecture 9 analisis radioprop   p6
Lecture 9 analisis radioprop p6
 
Lecture 8 revisión de ejercicios unidad ii
Lecture 8 revisión de ejercicios   unidad iiLecture 8 revisión de ejercicios   unidad ii
Lecture 8 revisión de ejercicios unidad ii
 
Lecture 7 analisis radioprop p5
Lecture 7 analisis radioprop   p5Lecture 7 analisis radioprop   p5
Lecture 7 analisis radioprop p5
 
Lecture 6 analisis radioprop p4
Lecture 6 analisis radioprop   p4Lecture 6 analisis radioprop   p4
Lecture 6 analisis radioprop p4
 
Lecture 5 analisis radioprop p3
Lecture 5 analisis radioprop   p3Lecture 5 analisis radioprop   p3
Lecture 5 analisis radioprop p3
 
Lecture 4 analisis radioprop p2
Lecture 4 analisis radioprop   p2Lecture 4 analisis radioprop   p2
Lecture 4 analisis radioprop p2
 
Lecture 3 analisis radioprop p1
Lecture 3 analisis radioprop   p1Lecture 3 analisis radioprop   p1
Lecture 3 analisis radioprop p1
 
Lecture 2 intro a sist radiocom p2
Lecture 2 intro a sist radiocom   p2Lecture 2 intro a sist radiocom   p2
Lecture 2 intro a sist radiocom p2
 
Lecture 15 radioenlaces terrenales servicio fijo p6
Lecture 15 radioenlaces terrenales servicio fijo   p6Lecture 15 radioenlaces terrenales servicio fijo   p6
Lecture 15 radioenlaces terrenales servicio fijo p6
 
Lecture 1 intro a sist radiocom p1
Lecture 1 intro a sist radiocom   p1Lecture 1 intro a sist radiocom   p1
Lecture 1 intro a sist radiocom p1
 
Lecture 8 principios de economía p7
Lecture 8 principios de economía p7Lecture 8 principios de economía p7
Lecture 8 principios de economía p7
 
Lecture 7 principios de economía p6
Lecture 7 principios de economía p6Lecture 7 principios de economía p6
Lecture 7 principios de economía p6
 
Lecture 6 principios de economía p5
Lecture 6 principios de economía p5Lecture 6 principios de economía p5
Lecture 6 principios de economía p5
 
Lecture 5 principios de economía p4
Lecture 5 principios de economía p4Lecture 5 principios de economía p4
Lecture 5 principios de economía p4
 
Lecture 4 principios de economía p3
Lecture 4 principios de economía p3Lecture 4 principios de economía p3
Lecture 4 principios de economía p3
 
Lecture 3 principios de economía p2
Lecture 3 principios de economía p2Lecture 3 principios de economía p2
Lecture 3 principios de economía p2
 
Lecture 2 principios de economía p1
Lecture 2 principios de economía p1Lecture 2 principios de economía p1
Lecture 2 principios de economía p1
 
Lecture 1 elementos básicos de proyectos
Lecture 1 elementos básicos de proyectosLecture 1 elementos básicos de proyectos
Lecture 1 elementos básicos de proyectos
 

Recently uploaded

Ecosistemas Natural, Rural y urbano 2021.pptx
Ecosistemas Natural, Rural y urbano  2021.pptxEcosistemas Natural, Rural y urbano  2021.pptx
Ecosistemas Natural, Rural y urbano 2021.pptxolgakaterin
 
Estrategia de prompts, primeras ideas para su construcción
Estrategia de prompts, primeras ideas para su construcciónEstrategia de prompts, primeras ideas para su construcción
Estrategia de prompts, primeras ideas para su construcciónLourdes Feria
 
plande accion dl aula de innovación pedagogica 2024.pdf
plande accion dl aula de innovación pedagogica 2024.pdfplande accion dl aula de innovación pedagogica 2024.pdf
plande accion dl aula de innovación pedagogica 2024.pdfenelcielosiempre
 
TEMA 13 ESPAÑA EN DEMOCRACIA:DISTINTOS GOBIERNOS
TEMA 13 ESPAÑA EN DEMOCRACIA:DISTINTOS GOBIERNOSTEMA 13 ESPAÑA EN DEMOCRACIA:DISTINTOS GOBIERNOS
TEMA 13 ESPAÑA EN DEMOCRACIA:DISTINTOS GOBIERNOSjlorentemartos
 
ACUERDO MINISTERIAL 078-ORGANISMOS ESCOLARES..pptx
ACUERDO MINISTERIAL 078-ORGANISMOS ESCOLARES..pptxACUERDO MINISTERIAL 078-ORGANISMOS ESCOLARES..pptx
ACUERDO MINISTERIAL 078-ORGANISMOS ESCOLARES..pptxzulyvero07
 
2024 - Expo Visibles - Visibilidad Lesbica.pdf
2024 - Expo Visibles - Visibilidad Lesbica.pdf2024 - Expo Visibles - Visibilidad Lesbica.pdf
2024 - Expo Visibles - Visibilidad Lesbica.pdfBaker Publishing Company
 
Ley 21.545 - Circular Nº 586.pdf circular
Ley 21.545 - Circular Nº 586.pdf circularLey 21.545 - Circular Nº 586.pdf circular
Ley 21.545 - Circular Nº 586.pdf circularMooPandrea
 
Dinámica florecillas a María en el mes d
Dinámica florecillas a María en el mes dDinámica florecillas a María en el mes d
Dinámica florecillas a María en el mes dstEphaniiie
 
Registro Auxiliar - Primaria 2024 (1).pptx
Registro Auxiliar - Primaria  2024 (1).pptxRegistro Auxiliar - Primaria  2024 (1).pptx
Registro Auxiliar - Primaria 2024 (1).pptxFelicitasAsuncionDia
 
Historia y técnica del collage en el arte
Historia y técnica del collage en el arteHistoria y técnica del collage en el arte
Historia y técnica del collage en el arteRaquel Martín Contreras
 
ACERTIJO DE LA BANDERA OLÍMPICA CON ECUACIONES DE LA CIRCUNFERENCIA. Por JAVI...
ACERTIJO DE LA BANDERA OLÍMPICA CON ECUACIONES DE LA CIRCUNFERENCIA. Por JAVI...ACERTIJO DE LA BANDERA OLÍMPICA CON ECUACIONES DE LA CIRCUNFERENCIA. Por JAVI...
ACERTIJO DE LA BANDERA OLÍMPICA CON ECUACIONES DE LA CIRCUNFERENCIA. Por JAVI...JAVIER SOLIS NOYOLA
 
MAYO 1 PROYECTO día de la madre el amor más grande
MAYO 1 PROYECTO día de la madre el amor más grandeMAYO 1 PROYECTO día de la madre el amor más grande
MAYO 1 PROYECTO día de la madre el amor más grandeMarjorie Burga
 
Caja de herramientas de inteligencia artificial para la academia y la investi...
Caja de herramientas de inteligencia artificial para la academia y la investi...Caja de herramientas de inteligencia artificial para la academia y la investi...
Caja de herramientas de inteligencia artificial para la academia y la investi...Lourdes Feria
 
PLAN DE REFUERZO ESCOLAR primaria (1).docx
PLAN DE REFUERZO ESCOLAR primaria (1).docxPLAN DE REFUERZO ESCOLAR primaria (1).docx
PLAN DE REFUERZO ESCOLAR primaria (1).docxlupitavic
 
CALENDARIZACION DE MAYO / RESPONSABILIDAD
CALENDARIZACION DE MAYO / RESPONSABILIDADCALENDARIZACION DE MAYO / RESPONSABILIDAD
CALENDARIZACION DE MAYO / RESPONSABILIDADauxsoporte
 
Ejercicios de PROBLEMAS PAEV 6 GRADO 2024.pdf
Ejercicios de PROBLEMAS PAEV 6 GRADO 2024.pdfEjercicios de PROBLEMAS PAEV 6 GRADO 2024.pdf
Ejercicios de PROBLEMAS PAEV 6 GRADO 2024.pdfMaritzaRetamozoVera
 
Neurociencias para Educadores NE24 Ccesa007.pdf
Neurociencias para Educadores  NE24  Ccesa007.pdfNeurociencias para Educadores  NE24  Ccesa007.pdf
Neurociencias para Educadores NE24 Ccesa007.pdfDemetrio Ccesa Rayme
 
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...Carlos Muñoz
 

Recently uploaded (20)

Ecosistemas Natural, Rural y urbano 2021.pptx
Ecosistemas Natural, Rural y urbano  2021.pptxEcosistemas Natural, Rural y urbano  2021.pptx
Ecosistemas Natural, Rural y urbano 2021.pptx
 
Fe contra todo pronóstico. La fe es confianza.
Fe contra todo pronóstico. La fe es confianza.Fe contra todo pronóstico. La fe es confianza.
Fe contra todo pronóstico. La fe es confianza.
 
Estrategia de prompts, primeras ideas para su construcción
Estrategia de prompts, primeras ideas para su construcciónEstrategia de prompts, primeras ideas para su construcción
Estrategia de prompts, primeras ideas para su construcción
 
plande accion dl aula de innovación pedagogica 2024.pdf
plande accion dl aula de innovación pedagogica 2024.pdfplande accion dl aula de innovación pedagogica 2024.pdf
plande accion dl aula de innovación pedagogica 2024.pdf
 
TEMA 13 ESPAÑA EN DEMOCRACIA:DISTINTOS GOBIERNOS
TEMA 13 ESPAÑA EN DEMOCRACIA:DISTINTOS GOBIERNOSTEMA 13 ESPAÑA EN DEMOCRACIA:DISTINTOS GOBIERNOS
TEMA 13 ESPAÑA EN DEMOCRACIA:DISTINTOS GOBIERNOS
 
ACUERDO MINISTERIAL 078-ORGANISMOS ESCOLARES..pptx
ACUERDO MINISTERIAL 078-ORGANISMOS ESCOLARES..pptxACUERDO MINISTERIAL 078-ORGANISMOS ESCOLARES..pptx
ACUERDO MINISTERIAL 078-ORGANISMOS ESCOLARES..pptx
 
2024 - Expo Visibles - Visibilidad Lesbica.pdf
2024 - Expo Visibles - Visibilidad Lesbica.pdf2024 - Expo Visibles - Visibilidad Lesbica.pdf
2024 - Expo Visibles - Visibilidad Lesbica.pdf
 
Ley 21.545 - Circular Nº 586.pdf circular
Ley 21.545 - Circular Nº 586.pdf circularLey 21.545 - Circular Nº 586.pdf circular
Ley 21.545 - Circular Nº 586.pdf circular
 
Dinámica florecillas a María en el mes d
Dinámica florecillas a María en el mes dDinámica florecillas a María en el mes d
Dinámica florecillas a María en el mes d
 
Registro Auxiliar - Primaria 2024 (1).pptx
Registro Auxiliar - Primaria  2024 (1).pptxRegistro Auxiliar - Primaria  2024 (1).pptx
Registro Auxiliar - Primaria 2024 (1).pptx
 
Historia y técnica del collage en el arte
Historia y técnica del collage en el arteHistoria y técnica del collage en el arte
Historia y técnica del collage en el arte
 
Presentacion Metodología de Enseñanza Multigrado
Presentacion Metodología de Enseñanza MultigradoPresentacion Metodología de Enseñanza Multigrado
Presentacion Metodología de Enseñanza Multigrado
 
ACERTIJO DE LA BANDERA OLÍMPICA CON ECUACIONES DE LA CIRCUNFERENCIA. Por JAVI...
ACERTIJO DE LA BANDERA OLÍMPICA CON ECUACIONES DE LA CIRCUNFERENCIA. Por JAVI...ACERTIJO DE LA BANDERA OLÍMPICA CON ECUACIONES DE LA CIRCUNFERENCIA. Por JAVI...
ACERTIJO DE LA BANDERA OLÍMPICA CON ECUACIONES DE LA CIRCUNFERENCIA. Por JAVI...
 
MAYO 1 PROYECTO día de la madre el amor más grande
MAYO 1 PROYECTO día de la madre el amor más grandeMAYO 1 PROYECTO día de la madre el amor más grande
MAYO 1 PROYECTO día de la madre el amor más grande
 
Caja de herramientas de inteligencia artificial para la academia y la investi...
Caja de herramientas de inteligencia artificial para la academia y la investi...Caja de herramientas de inteligencia artificial para la academia y la investi...
Caja de herramientas de inteligencia artificial para la academia y la investi...
 
PLAN DE REFUERZO ESCOLAR primaria (1).docx
PLAN DE REFUERZO ESCOLAR primaria (1).docxPLAN DE REFUERZO ESCOLAR primaria (1).docx
PLAN DE REFUERZO ESCOLAR primaria (1).docx
 
CALENDARIZACION DE MAYO / RESPONSABILIDAD
CALENDARIZACION DE MAYO / RESPONSABILIDADCALENDARIZACION DE MAYO / RESPONSABILIDAD
CALENDARIZACION DE MAYO / RESPONSABILIDAD
 
Ejercicios de PROBLEMAS PAEV 6 GRADO 2024.pdf
Ejercicios de PROBLEMAS PAEV 6 GRADO 2024.pdfEjercicios de PROBLEMAS PAEV 6 GRADO 2024.pdf
Ejercicios de PROBLEMAS PAEV 6 GRADO 2024.pdf
 
Neurociencias para Educadores NE24 Ccesa007.pdf
Neurociencias para Educadores  NE24  Ccesa007.pdfNeurociencias para Educadores  NE24  Ccesa007.pdf
Neurociencias para Educadores NE24 Ccesa007.pdf
 
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...
Plan Refuerzo Escolar 2024 para estudiantes con necesidades de Aprendizaje en...
 

UNI-Modulación Digital Parte 1

  • 1. Universidad Nacional de Ingeniería Comunicaciones II Conferencia 13: Modulación Digital (Parte 1) UNIDAD V: TRANSMISIÓN PASABANDA DE SEÑALES DIGITALES Instructor: Israel M. Zamora, MS Telecommunications Management Profesor Titular, Departamento de Sistemas Digitales y Telecomunicaciones. Universidad Nacional de Ingeniería 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 1
  • 2. Outline • Modelo de un sistema Pasabanda • Consideraciones para el diseño • Modulación • Modulación Digital • Ilustración de esquemas básicos binarios • Esquemas de detección • Eficiencia de Ancho de Banda • Ecuación general señales pasabanda • Relaciones de energía y potencia 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 2
  • 3. Outline • Ecuaciones generales los esquemas básicos M-arios • Comentarios acerca de la detección • Esquema BPSK Coherente • Esquema BFSK Coherente • Densidad Espectral de Potencia BPSK y BFSK Coherentes 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 3
  • 4. Generador de Pulsos Filtro Transmisor HT(f) Salida Datos Binarios Muestra 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 4 Modelo de telecomunicación Pasabanda Modulador/ Demodulador Módem Módem Canal HC(f) Modulador/ Demodulador Filtro Receptor HR(f) Dispositivo de decisión Perturbaciones Datos Binarios {mk} Pulsos de Reloj s(t) r(t i ) r(t) Umbral de decisión en t=ti Red Telefónica POTS
  • 5. Consideraciones en el diseño RReeqquueerriimmiieennttooss:: • Usar mínima Potencia de Transmisión • Usar mínimo Ancho de Banda • Transmisión Eficiente y Confiable • Reducir costos EEll ddiisseeññoo ddeeppeennddee ddee:: • Estructura de Modulador/Demodulador • Receptor óptimo • Modelo de Canal 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 5
  • 6. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 6 Modulación DDeeffiinniicciióónn • Es el procedimiento mediante el cual se modifica alguna de las características de una señal portadora (normalmente una señal senoidal) de alta frecuencia en concordancia a una señal moduladora que representa la información a transmitir. EEnn SSiisstteemmaass ddee CCoommuunniiccaacciioonneess II:: Modulación Analógica La señal moduladora es una señal analógica EEnn SSiisstteemmaass ddee CCoommuunniiccaacciioonneess IIII:: Modulación Digital La señal moduladora es una señal digital CARACTERÍSTICAS -Amplitud -Frecuencia -Fase Bandabase analógica Bandabase digital
  • 7. Modulación Analógica DDeeffiinniicciióónn • La señal moduladora o fuente que consideramos es continua en el tiempo y en la amplitud. • EEssqquueemmaass ddee MMoodduullaacciióónn bbáássiiccooss:: – AM: Modulación en Amplitud (Amplitude Modulation) / (AM, SSB, DSB, VSB ) – PM: Modulación en Fase (Phase Modulation) – FM: Mdoulación en Frecuencia (Frequency Modulation) • CCoommbbiinnaacciioonneess oo vvaarriiaanntteess ddee llaass aanntteerriioorreess:: • QAM, APM, etc. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 7
  • 8. Modulación Analógica • AM (Modulación de Amplitud) La señal de información o mensaje viaja intrínsecamente en la envolvente de la señal 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 8
  • 9. Modulación Analógica • PM (Modulación de Fase) La señal de información o mensaje viaja intrínsecamente en los cambios continuos de la fase de de señal modulada. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 9
  • 10. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 10 Modulación Analógica • FM (Modulación de Frecuencia) La señal de información o mensaje viaja intrínsecamente en los cambios continuos de la frecuencia de de señal modulada.
  • 11. Modulación Digital • CCoonnssiissttee eenn…… • La señal moduladora o fuente que consideramos aquí es una señal digital, con M símbolos o pulsos diferentes. Inicialmente abordaremos el caso binario (M=2) y luego el caso general M-ario, con M. • EEssqquueemmaass ddee MMoodduullaacciióónn bbáássiiccoo:: – ASK (OOK): Enllavamiento por Desplazamiento de Amplitud (Amplitude Shift Keying) – PSK: Enllavamiento por Desplazamiento de Fase (Phase Shift Keying) – FSK: Enllavamiento por Desplazamiento de Frecuencia (Frequency Shift Keying) • CCoommbbiinnaacciioonneess oo vvaarriiaanntteess ddee llaass aanntteerriioorreess:: • MSK (FFSK), GMSK, MFSK, DPSK, QPSK, OQPSK, p/4QPSK, MPSK, CFM, M-QAM, APK, OFDM, CPFSK, WDM, DWDM, etc. • En esta asignatura estudiaremos algunos de estos sabores... 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 11
  • 12. Por qué la Modulación Digital • La mayoría de los sistemas pueden ser clasificados ddeennttrroo ddee ttrreess ddiiffeerreenntteess ccaatteeggoorrííaass:: • Eficientes en ancho de banda • La habilidad del sistema de acomodar los datos dentro de un ancho de banda preestablecido. • Eficientes en potencia • El envío confiable de datos con un mínimo de potencia requerido. • Eficientes en costos • Los sistemas necesitan ser costeables en el contexto de su uso. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 12
  • 13. Por qué la Modulación Digital • Transición de entorno Analógico (AM) al Digital ((DDMM)) eenn vviissttaa qquuee pprroovveeee mmeejjoorr ccaappaacciiddaadd ddee iinnffoorrmmaacciióónn,, mmaayyoorr nniivveell ddee sseegguurriiddaadd ddee ddaattooss,, mmeejjoorr ccaalliiddaadd ddee llaa ccoommuunniiccaacciióónn.. • TTeennddeenncciiaa iinndduussttrriiaall:: QAM, FSK, QPSK, MSK, OFDM, etc. Señales Vectoriales TDMA, CDMA, Señales Vectoriales Medida de capacidad requerida Señal / Complejidad del Sistema AM, FM Señales Escalares 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 13
  • 14. Por qué la Modulación Digital • Otra capa de complejidad eenn mmuucchhooss nnuueevvooss ssiisstteemmaass eess llaa multiplexación. • DDooss ttiippooss pprriinncciippaalleess ddee mmuullttiipplleexxiióónn ((oo ““mmúúllttiippllee aacccceessoo”” ssoonn:: – TDMA (Time Division Multiple Access) and – CDMA (Code Division Multiple Access). • HHaayy ddooss ddiiffeerreenntteess ffoorrmmaass ddee aaggrreeggaarr ddiivveerrssiiddaadd aa llaa sseeññaall ppeerrmmiittiieennddoo qquuee ddiiffeerreenntteess sseeññaalleess sseeaann sseeppaarraaddaass uunnaass ddee oottrraass.. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 14
  • 15. Área de Aplicación de la Modulación Digital 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 15
  • 16. Ecuación general señales pasabanda Ecuación general de las señales pasabanda, en forma compleja: ~s (t) = A(t)e jq (t ) q (t) = 2π f(t)× t + β(t) Amplitud y Fase Si A(t) es una función real (sin componente imaginaria), podemos escribir: ~s (t) = A(t)cos(2π f(t)×t + β(t)) + jA(t)sen(2π f(t)×t + β(t)) Forma real de la ecuación de señales pasabanda: s(t) = Re{~s (t)} s(t) = A(t)cos[2π f(t)×t + β(t)] Donde: A(t) es la amplitud en función del tiempo f(t) es la frecuencia en función del tiempo b(t) es la fase en función del tiempo 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 16
  • 17. Relaciones de energía y potencia • Energía por símbolo o pulso Por tanto, la energía para un símbolo si(t), se define: { [ ]} T T ò ò 2 2 E ( t ) s (t)dt A (t)cos π f (t)t (t) dt 2 = = +b i i i 0 [ ] 2 2 0 A (t)cos π f (t)t (t)dt [ ] i i T ò 2 = +b i i i 0 1 T T ò ò 1 2 2 A (t)dt A (t)cos π f (t)t (t)dt 2 2 = + +b 2 0 0 T ò = 2 A (t)dt i i i i i 0 1 2 2 Cuando se utiliza un esquema de modulación donde la amplitud es constante, el resultado se resume a: ENERGÍA POR A 2T i SÍMBOLO O PULSO: E = i 2 A(t) Ei(t) i T = 2 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 17
  • 18. Ilustración de esquemas básicos binarios ASK (Amplitude Shift Keying) i 2 0 1 2 = 2 + £ £ = cos ( π f t β ) T T, i , M s (t) E (t) i T c 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 18
  • 19. Ilustración de esquemas básicos binarios FSK (Frequency Shift Keying) i 2 i 0 1 2 = 2 + £ £ = cos ( π f (t)t β ) T T, i , M s (t) E T 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 19
  • 20. Ilustración de esquemas básicos binarios PSK (Phase Shift Keying) i 2 c i 0 1 2 = 2 + £ £ = cos [ π f t β (t)] T T, i , M s (t) E T 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 20
  • 21. Representación polar (compleja) Representación Polar - magnitud y fase representados juntos • Una manera sencilla de ver la amplitud y la fase es con diagramas polares. • La portadora viene a ser una frecuencia y una fase de referencia, y la señal modulada se interpreta con relación a la portadora. • La señal modulada puede expresarse en forma polar como una magnitud y una fase •La fase es relativa a la señal de referencia. –Usualmente se trata de la portadora en la mayoría de sistemas de comunicaciones. • La magnitud se representa como la distancia desde el centro y la fase se representa como un ángulo. • Modulation en Amplitud (AM) Cambia solo la magnitud de la señal. • Modulation en Fase (PM) Cambia solo la fase de la señal. La modulación de amplitud y fase pueden usar conjuntamente. • Frequency modulation (FM) Luce parecida a la modulación de fase, pero la frecuencia es el parámetro controlado en lugar de la fase relativa. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 21
  • 22. Formato I/Q • En comunicaciones digitales, la modulación a menudo se expresa en términos de I y Q. • Esta es una representación rectangular del diagrama polar. • En diagrama polar, el eje I descansa en el fase de referencia de cero grados, y el eje Q se rota 90 grados. • Las proyecciones de la señal en el eje I es su componente I (Fase) y su proyección en el eje Q es su componente Q (Cuadratura). • Los diagramas I/Q son útiles ya que ellos reflejan la forma como las señales digitals de comunicaciones son creadas usando moduladores. •En el transmisor, las señales I y Q se mezclan con el mismo oscilador local. Un desplazasor de fase de 90o se colaca en uno de los lazos. • Las señales en 90o se dicen ser ortogonales entre ellas – o en cuadratura. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 22
  • 23. Formato I/Q: Transmisor • Las señales que están en cuadratura son independiente y no interfieren entre ellas. • Simplifica radio digitales y dispositivos similares. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 23
  • 24. Formato I/Q: Receptor • En el lado del receptor, las señales combinadas son fácilmente separadas de entre ellas. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 24
  • 25. Por qué Formato I/Q • La Modulación Digital es fácil de alcanzar con moduladores I/Q. • La mayoría de los moduladores mapean los datos en un número de puntos discritos en el plano I-Q. • Estos puntos son conocidos como puntos de constelación. • A medida que la señal se mueve de un punto a otro, toma lugar la modulación de amplitud y fase simultánemente. – Esto es difícil de realizar en moduladores de fase convencional. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 25
  • 26. Esquemas de detección Las técnicas de detección digital pueden clasificarse en Coherentes y No-Coherentes, dependiendo de si el receptor está o no equipado con un circuito de recuperación de fase. Detección Coherente  El receptor explota el conocimiento de la fase de la portadora para detectar las señales.  Receptor requiere del conocimiento de la fase y frecuencia de la señal portadora en el transmisor  Debe existir sincronización entre transmisor y receptor Detección No-Coherente  El receptor ignora la información anterior. Es mucho mas simple.  No requiere de sincronización entre transmisor y receptor 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 26
  • 27. Eficiencia de Ancho de Banda OObbjjeettiivvoo pprriinncciippaall • El objetivo principal de la modulación espectralmente eficiente es maximizar la eficiencia del ancho de banda definida como la proporción entre la velocidad de datos en bits por segundos y el ancho de banda utilizado efectivamente. OObbjjeettiivvoo sseeccuunnddaarriioo • Un segundo objetivo consiste en alcanzar esta eficiencia del ancho de banda a un gasto prácticamente mínimo de potencia promedio de la señal o, equivalentemente, en un canal perturbado por ruido AWGN, a un gasto prácticamente mínimo de la relación señal a ruido promedio. DDeeffiinniicciióónn:: • Con velocidad de datos denotada por Rb y el ancho de banda de transmisión del canal utilizado de manera efectiva por BWTx, se expresa la eficiencia del ancho de banda, r, como (bps Hz) R r = b / BW Tx 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 27
  • 28. Relaciones de energía y potencia • Energía por bit – Esta energía no es un valor físico, sino una equivalencia lógica de cuánta energía de un pulso es “necesaria” para transportar un bit de información. (Su relación es una mera medida artificial de la energía consumida por un bit de información.) Se determina como: n log M 2 = E Ei b = n – Donde: y “n” es el número de bits de información acarreados por cada pulso o símbolo de un sistema M-ario. Relación Razón Energía de bit-a-Densidad Espectral de Ruido es dado: ö S 1 b b çè ö 0 0 0 0 æ = ÷ø S ö çè ÷ø æ ÷ ÷ø æ ç çè SBW S ST = = = = N N ρ BW R Tx N R BW N R N E N Tx b b Tx b 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 28
  • 29. Esquema ASK: OOK OOnn--OOffff KKeeyyiinngg ccoonn ddeetteecccciióónn CCoohheerreennttee//NNoo ccoohheerreennttee 1 2 cos 2 0 ( πf t); t T s (t) E « = b £ £ 1 T b 0 « s ( t ) = 0 0 £ t £ T 2 donde b c b E Energía de señal transmitida por bit b = 2 E T s2 t dt Ab T b = ò i = Para i = 1, 2 2 ( ) 0 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 29
  • 30. Esquema ASK: OOK 2 2 CCoonnsstteellaacciióónn ddee sseeññaalleess 2 s 1 s 0 b E Z2 Con p(0)=p(1)=0.5 Z1 (t) 1 j 1 j = = j = ò j = Tb (t) c cos ( πf t) T b b s ( t ) s ( t ) s s ( t ) ( t )dt E 1 11 1 11 0 1 1 = = ò = Tb s t s t s s t t dt 2 21 1 21 0 2 1 ( ) j ( ) ( )j ( ) 0 Para un conjunto de señales binarias, si s2(t) = - s1(t), estas señales se dicen que son ANTIPODALES (i.e., ellas difieren por el signo) La señalización binaria de fase revertida es equivalente a la señalización antipodal. Así, PSK binario es equivalente a ASK binario. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 30
  • 31. Esquema ASK: OOK La señal ASK se puede pensar como un código unipolar modulando una portadora. A modo de ejemplo se considera el código unipolar NRZ-L con h(t) = hT(t)Accos(2p fct )donde hT(t) es un pulso de amplitud A, y Accos(2p fct ) es la expresión de la señal portadora. A 1 0 1 1 1 0 1 x( t ) A b Π t kT hT(t) b k kT t δ b (t) x å¥ con h (t) A Π(t/T ) T = × H ( f ) AT sinc( fT ) T = =-¥ ö çè 2 = ( ) S (f ) H f S (f ) X T B ( ) å¥ =-¥ = - k d Se Tx un " 1 " binario bk 0 0 ÷ø ÷ S(f ) A A d T c fT æ n çè f ö - + + c f f f f 2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 31 ÷ø = æ - k k T -T/2 T/2 tiempo 1 0 1 1 1 0 1 tiempo î í ì = Se Tx un " " binario sin ( ) 1 1 { ( ) ( )} 16 2 2 2 2 c c n T T ö ç çè ÷ø æ - + = å¥ =-¥ d d d
  • 32. Esquema ASK: OOK La expresión puede resumirse mas: S(f ) » A A d T c fT +d f d - + d + sin ( ) ( ) { ( ) ( )} 2 2 2 þ ý ü î í ì c f f f f 16 2 c c T S(f ) » A A d T c fT +d f d - + d + sin ( ) ( ) { ( ) ( )} 2 2 2 þ ý ü î í ì c f f f f 16 2 c c T S(f ) AA dT f f c f f T f f c » æ c f f T [( ) ] [( ) ] ö çè c c 2 2 Por lo que tomando la parte espectral de frecuencias con sentido físico (valores positivos de f), podemos expresar que: 2 S (f ) AA dT d ( f - f ) + sin - c » æ c f f T [( ) ] þ ý ü î í ì ö çè c c ÷ø T OOK 2 16 2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 32 þ ý ü î í ì - + - + + + + ÷ø T T c c 2 ( ) sin ( ) sin 16 d d
  • 33. Esquema ASK: OOK S (f ) AA dT f f c » æ c f f T [( ) ] ö çè c c 2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 33 þ ý ü î í ì - + - ÷ø T OOK 2 2 ( ) sin 16 d
  • 34. Esquema ASK: OOK  ASK se puede detectar con un detector de envolvente (detección nocoherente) o mediante un detector de producto (detección coherente).  Posteriormente se demostrará que la forma más eficiente de detectar ASK en presencia de ruido AWGN es mediante el detector de producto con filtro sincronizado. Este procedimiento requiere generar localmente una portadora sincronizada y, además, obtener en forma local la información de sincronismo de señalización (comienzo y fin de un intervalo de un bit). 2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 34
  • 35. Esquema ASK: OOK 2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 35
  • 36. Esquema ASK: OOK  Hoy en día el uso de ASK es muy limitado. Donde ha encontrado aplicaciones interesantes es, entre otros, en las alarmas de automóvil, tags o membretes electrónicos usados en plazas de peaje de pago automático y cierres electrónicos tele-comandados.  En este caso se han diseñado receptores superregenerativos de unos pocos transistores, y por ello, de muy bajo consumo y muy alta ganancia que son capaces de demodular las señales ASK.  Esto permite encapsular al Tx/Rx en espacios muy reducidos, como ser llaveros.  La familia de receptores superregenerativos está basada en circuitos osciladores cuya ganancia se controla de tal modo que estén en el umbral de oscilación, o que mediante una señal de quench adicional se hagan oscilar. 2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 36
  • 37. Esquema BPSK Coherente BBiinnaarryy PPhhaassee SShhiifftt KKeeyyiinngg ccoonn ddeetteecccciióónn CCoohheerreennttee 1 2 2 0 cos ( πf t); t T s (t) E « = £ £ T 1 s ( t ) E 0 2 2 2 2 0 « = p +p = - p £ £ donde cos( f t ) E T T E Energía de señal transmitida por bit b = T n ; n es un entero. f cos( f t); t T c c c E T s2 t dt Ab T b = ò i = Para i = 1, 2 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 37 b c b b b c b b c b b b = 2 Es decir, hay un número entero de ciclos de portadora en un intervalo de un bit. 2 ( ) 2 0
  • 38. Esquema BPSK Coherente BBiinnaarryy PPhhaassee SShhiifftt KKeeyyiinngg ccoonn ddeetteecccciióónn CCoohheerreennttee 2 2 (t) 1 j (t) c cos ( πf t) T b CCoonnsstteellaacciióónn ddee sseeññaalleess Z2 Z1 2 s 1 0 s 1 j = b - E b E Con p(0)=p(1)=0.5 = j = ò j = Tb b s ( t ) s ( t ) s s ( t ) ( t )dt E 1 11 1 11 0 1 1 = j = ò j = - Tb b s ( t ) s ( t ) s s ( t ) ( t )dt E 2 21 1 21 0 2 1 Para un conjunto de señales binarias, si s2(t) = - s1(t), estas señales se dicen que son ANTIPODALES (i.e., ellas difieren por el signo) La señalización binaria de fase revertida es equivalente a la señalización antipodal. Así, PSK binario es equivalente a ASK binario. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 38
  • 39. Esquema BPSK Coherente La señal BSK se puede pensar como un código polar modulando en amplitud una portadora si el desafasamiento es de 180o. A modo de ejemplo se considera el código polar NRZ-L con h(t) = hT(t)Accos(2p fct )donde hT(t) es un pulso de amplitud A, y Accos(2p fct ) es la expresión de la señal portadora. A 1 0 1 1 1 0 1 x( t ) A b Π t kT hT(t) b k kT t δ b (t) x å¥ con h (t) A Π(t/T ) T = × H ( f ) AT sinc( fT ) T = =-¥ 2 = ö çè S (f ) H S (f ) X T B ( ) å¥ =-¥ = - k d Se Tx un " " binario 1 bk 0 S(f ) = A Ac d T c fT d f - f +d f + f 2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 39 ÷ø = æ - k k T -T/2 T/2 tiempo 1 0 1 1 1 0 1 tiempo î í ì - = d Se Tx un " " binario sin ( ){ ( ) ( )} 4 2 2 2 2 c c
  • 40. Esquema BPSK Coherente La expresión puede resumirse mas: 2 2 2 S(f ) » A A d T { c 2 [ f - f T ] + c 2 [ f + f T]} c c c sin ( ) sin ( ) 4 Por lo que tomando la parte espectral de frecuencias con sentido físico (valores positivos de f), podemos expresar que: 2 2 2 S (f ) » A A d T c ( sin c 2 [ ( f - f ) T ]) BPSK - coh c 4 Integrando, se comprueba que la potencia total, cuando A=d=1, es de Ac 2/2 como se esperar; además no hay componentes de portadora pura como en ASK, toda la potencia es de señal modulada. 2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 40
  • 41. Esquema BPSK Coherente 2 2 2 S (f ) » A A d T c ( sin c 2 [ ( f - f ) T ]) BPSK - coh c 4 2S 2009- I. Zamora Uni III - Conf 9: Cod línea y PSD 41
  • 42. Esquema BPSK Coherente TTrraannssmmiissoorr BBPPSSKK CCoohheerreennttee b X ± E s(t) + ( t ) 2 cos(2 f t ) 1 c j = p T b Señal BPSK Función ortogonal r(t) = s(t)+n(t) T dt 0 Dispositivo de Decisión n(t) AWGN 1 0 î í ì RReecceeppttoorr BBPPSSKK CCoohheerreennttee X r(t) = s(t)+n(t) ( t ) 2 cos(2 f t ) 1 c j = p T b ò > si r 1 si r 0 < 0 1 Función ortogonal NOTA: La detección coherente implica que la portadora generada localmente está enllavada en fase y frecuencia con alguna forma de Lazo Cerrado de Fase (PLL). 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 42
  • 43. Esquema BFSK Coherente s (t) i BBiinnaarryy FFrreeccuueennccyy SShhiifftt KKeeyyiinngg ccoonn ddeetteecccciióónn CCoohheerreennttee ì = £ £ 1 2 0 donde ; i , . 2 2 0 cos ( πf t); t T E T b b ; Otra parte i b ïî ïí E = Energía de señal transmitida por bit = + Î = ; n E para número entero de ciclos de onda portadora. b f n i c T c b i Para el caso binario, las frecuencias se resumen a: f = n +1 0 £ £ 1 b c t T T b b f = n +2 = + 1 0 £ £ c t T T f y 2 1 T b b 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 43
  • 44. ( ) 2 j t Con energía de bit (otra vez): E T s2 t dt Ab T b = ò i = 2S 2009 – I. Zamora j = p Z2 Z1 2 j = p UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 44 Esquema BFSK Coherente c Binary Frecuency Shift Keying coonn ddeetteecccciióónn CCoohheerreennttee ( ) 2 cos(2 ) 1 1f t T t b ( ) 2 cos(2 ) 1 2f t T t b ( ) 2 0 Funciones ortonormales: b E b E 2 s 1 0 s ( ) 1 j t b d = 2E Con p(s1)=p(s2)=0.5
  • 45. Esquema BFSK Coherente s(t) Transmisor binario ( E ó 0) + b X ( ) 2 j t X ( ) 1 j t Inversor RReecceeppttoorr BBFFSSKK CCoohheerreennttee T ò dt 0 TTrraannssmmiissoorr BBFFSSKK Señal BFSK å X r(t) ( ) 1 j t Dispositivo de Decisión X ( ) 1 j t T ò dt 0 + å - r 1 0 î í ì > si r 1 si r 0 < 0 1 n(t) AWGN 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 45
  • 46. Densidad Espectral de Potencia BFSK Coherentes La densidad espectral de potencia de una señal banda base binaria FSK está dado por el cuadrado de la transformada de Fourier de las señales pasabanda correspondiente. 2 E T f d d p FSK 8 cos ( ) b b 2 2 2 2 - T f (4 1) 1 T 2 1 T 2 f S f E = b - T 2 ( ) ù ö ÷ ÷ø + úû é êë æ ö + + ÷ ÷ø ç çè æ ç çè f b b b b p 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 46
  • 47. Densidad Espectral de Potencia BPSK y BFSK Coherente 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 47
  • 48. 2S 2009 – I. Zamora UniV-Conf13:Tx Pasabanda de Señ Dig. 48