DEF EFIN INIC ICII N DE DE MOD MODUL ULA ACI N La modulación se ha definido como el proceso de combinar una señal de entrada m(t) y una portadora de frecuencia fc para producir una señal S(t) cuyo ancho de banda esté (normalmente) centrado en torno a fc. Básicamente, la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es la información que queremos transmitir. TIPO DE
CARACTER STICA
VENTAJAS
DESVENTAJAS
MODULACIÓN Toma
una
señal
analógica,
la Es un principio de tecnología Más útil para otras series de ingenierías
muestra y genera una serie de pulsos importante para la modulación que para transmisión de datos. basados
en
los
resultados
del (PCM).
muestreo. En la Modulación por
Ineficaz
en comunicaciones
ya
que
amplitud de pulsos (PAM), la señal
siguen teniendo la amplitud de pulsos
original se muestra a intervalos
todavía señal en analógica y no digital.
iguales, ésta usa una técnica llamada MODULACIÓN POR
probada y tomada, donde en un
La
momento dado el nivel de la señal es
severas respecto a las respuestas en
AMPLITUD leído y retenido brevemente.
transmisión
impone
magnitud y fase del sistema
DE PULSOS (PAM) PCM modifica los pulsos creados por Las PAM
para
crear
una
señales
PCM
pueden Mayor costo del sistema.
señal regenerarse por completo en
completamente digital. Para hacerlo, transmisiones largas por medio
condiciones
PCM cuantifica primero los pulsos de repetidoras.
Mayor complejidad del sistema.
PAM. En pocas palabras toma el trabajo de PAM y lo utiliza para En cada repetidora se transmite MODULACIÓN
Digitalizar la transmisión.
una señal libre de Ruido. Mayor ancho de banda necesario.
POR CODIFICACIÓN DE
Formato uniforme de transmisión
PULSOS (PCM)
para diferentes clases de señales en banda base. Facilidad
de
encriptar
la
información para su transmisión segura. La conversión de digital a analógico, La inmunidad al ruido.
Debido a que los cables telefónicos
o modulación digital analógico, es el
transportan
señales
análogas,
es
proceso de cambiar una de las Las señales digitales pueden necesario convertir dichos datos. características de una señal de base guardarse
y
analógica en información basada en fácilmente
que
una señal digital (ceros y unos).
analógicas.
procesarse Mayor requerimiento de ancho de banda las señales de transmisión (8x4KHz) Necesidad de conversión A/D y D/A Necesidad de sincronización de tiempos
Las señales analógicas son más de clock Tx/ Rx susceptibles que los pulsos Incompatibilidad
con
la
red
AAG
MODULACI N
digitales a la amplitud, frecuencia existente.
DIGITAL
y variaciones de fase
ANALÓGICO
Los sistemas digitales utilizan la regeneración de señales, en vez de la amplificación, por lo tanto producen
un
resistente
al
sistema ruido
más
que
su
contraparte analógica. Es
una modulación
de Su transmisión se efectúa y es de Sensible a cambios repentinos de la
amplitud donde la señal moduladora calidad digital.
ganancia.
(datos) es digital. Los dos valores La fuerza de la señal portadora Es una técnica de modulación ineficaz. binarios (0 y 1) se representan con varia para representar valores
Altamente susceptible a la interferencia
dos amplitudes diferentes y es usual Binarios.
por ruidos.
que una de las dos amplitudes sea La amplitud pico de la señal cero. La modulación en ASK no es durante la duración de cada bit MODULACIÓN
otra cosa que una variante de la es
POR
modulación en AM que se adapta Constante.
DESPLAZAMIENT
perfectamente a las condiciones de
O DE AMPLITUD los sistemas digitales (ASK) MODULACI N
Es
un
tipo
de modulación de Evita la mayor parte de los Requiere sincronización precisa.
POR
frecuencia cuya señal modulante es problemas de ruido del ASK.
DESPLAZAMIENT
un flujo de pulsos binarios que varía
O
DE entre
valores
Los sistemas de transmisión de estos son
predeterminados. Sus equipos consumen menos incompatibles con los de transmisión
FRECUENCIA
Abarca un área extensa de técnicas potencia.
(FSK)
de
comunicaciones,
analógica existente.
incluyendo
transmisión digital y radio digital.
Las señales son más sencillas de Requiere más ancho de banda. medir. Almacenamiento
y
procesamiento. Utiliza regeneradores de señales. La modulación PSK es similar a la La
gran
ventaja
de
las La desventaja más significativa son los
modulación en fase convencional, modulaciones PSK es que la costes que lleva para implementarla. excepto que con PSK la señal de potencia de todos los símbolos entrada es una señal digital binaria y es la misma, por lo que se Está limitado por la habilidad de los son posibles un número limitado de simplifica fases de salida.
el
amplificadores
diseño y
de
los equipos
de
distinguir
pequeñas
etapas diferencias en fase. Este factor limita su
La ecuación que caracteriza a una receptoras (reduciendo costes), tasa de bits potencial. señal PSK es:
dado que la potencia de la fuente
m(t ) = d (t ) P cos w p t
es constante.
donde wp = 2πfp para d(t) = 1 m(t) =
MODULACIÓN
Psen wp para d(t) = -1 m(t) = -Psen Tanto la amplitud de pico como la
POR
wp = Psen (wpt+2π)
DESPLAZAMIENT
Entre las dos últimas expresiones de constantes
O DE FASE (PSK)
v(t), existe una diferencia de fase de cambia.
frecuencia
permanecen mientras
la
fase
180º, y la señal varía entre dos fases. Consiste
en
modular
por Menor
consumo
de energía Susceptible al ruido porque los estados
desplazamiento en amplitud ( ASK) eléctrica.
están más juntos de modo que un menor
de forma independiente, dos señales Menor costo.
nivel de ruido es necesario para mover la
portadoras
que
tienen
misma frecuencia pero
que
la Mayor capacidad para acarrear señal a un punto de decisión diferente. están grandes
desfasadas entre sí 90º.
información
cantidades respecto
de a
los Cuando una fase o señal de frecuencia
métodos La señal modulada
QAM
es
modulada
el de modulación analógica.
es
amplificada
en
un
transmisor de radio, no hay necesidad de
MODULACIÓN DE resultado de sumar ambas señales
utilizar amplificadores lineales, mientras Proveen transmisiones de mejor AMPLITUD EN ASK. Estas pueden operar por el que cuando se utiliza QAM que contiene calidad. CUADRATURA mismo canal sin interferencia mutua un componente de amplitud, la linealidad (QAM)
porque sus portadoras al tener tal desfase, se dice que están en cuadratura.
Compatibilidad digitales de datos.
con
servicios
debe ser mantenida.
Mayor
seguridad
en
la
transmisión de información. MODULACI N EN La modulación en doble banda lateral La DOBLE
principal
ventaja
de
la El principal inconveniente es que su
BANDA (DBL), en inglés Double Side Band modulación DBL respecto la demodulación es más complicada, ya
LATERAL(DSB)
(DSB), es una modulación lineal que modulación AM es que toda la que el hecho de multiplicar directamente consiste en modificar la amplitud de potencia de la señal moduladora la señal portadora y la moduladora, la señal portadora en función de las se emplea en la transmisión de la implica que la envolvente de la señal variaciones
de
información
o
la
señal
moduladora.
de información, de modo que la modulada
es
directamente
x(t),
y
La relación señal-ruido (SNR) en teniendo en cuenta que x(t) tomará
modulación en doble banda lateral recepción será mayor
valores
positivos
y
negativos,
no
equivale a una modulación AM, pero
podremos recuperar la información con
sin reinserción de la portadora.
un simple detector de envolvente.
LA MODULACI N Es una técnica utilizada en la Una gran ventaja de AM es que Otras formas de AM como la modulación DE (AM)
AMPLITUD comunicación
electrónica,
más su demodulación es muy simple por Banda lateral única o la Doble Banda
comúnmente para la transmisión de y,
por
consiguiente,
información a través de una onda receptores
son
sencillos
los Lateral son más eficientes en ancho de y banda o potencia pero en contrapartida
portadora de radio. La modulación en baratos, todo esto gracias a los receptores y transmisores son más amplitud (AM) funciona mediante la Robert Herzenbert que en 1932 caros y difíciles de construir, ya que variación de la amplitud de la señal patentó transmitida información
en
relación
que
se
con
el
término
AM;
un además deberán reinsertar la portadora
la ejemplo de esto es la radio a para conformar la AM nuevamente y
envía. galena.
poder demodular la señal trasmitida.
Contrastando esta con la modulación de frecuencia, en la que se varía la frecuencia, y la modulación de fase, en la que se varía la fase. A mediados de la década de 1870, una forma de modulación de amplitud, inicialmente
llamada
"corrientes
ondulatorias"-fue el primer método para enviar con éxito audio a través de
líneas
telefónicas
con
una
que
se
La modulación de fase no suele ser muy
caracteriza porque la fase de la onda
utilizada porque se requieren equipos de
portadora
forma
recepción más complejos que los de
de
frecuencia modulada. Además puede
aceptable calidad. MODULACI N DE Es FASE (PM)
una
directamente
modulación varía
en
proporcional
acuerdo con la señal modulante
presentar problemas de ambigüedad para determinar si una señal tiene una fase de 0º o 180º.
FRECUENCIA
La frecuencia modulada (FM) o Las emisoras de FM pueden El alcance en estas bandas está limitado
MODULADA (FM)
modulación de frecuencia es una trabajar
en
bandas
de para que pueda haber emisoras de la
modulación angular que transmite frecuencias muy altas, en las que misma frecuencia situadas a unos cientos información a través de una onda las interferencias en AM son de kilómetros sin que se interfieran entre portadora variando su frecuencia importantes; las estaciones o ellas. (contrastando esta con la amplitud emisoras comerciales de radio modulada o modulación de amplitud FM tienen frecuencias entre 88 y (AM), en donde la amplitud de la 108 Mhz, utilizarse para transmitir onda es variada mientras que su reproducciones frecuencia se mantiene constante).
musicales
de
actuaciones en directo con un grado de fidelidad inalcanzable en la banda AM. La emisión FM en estéreo ha atraído un número creciente de oyentes tanto de música popular como clásica, de forma que las estaciones o emisoras FM comerciales poseen unos índices de audiencia más elevados que las emisoras AM.|
MODULACI N EN Modulación en banda lateral única La superioridad tecnológica de la La modalidad de mayor uso es la USB BANDA LATERAL (BLU) o (SSB) (del inglés Single Side Banda Lateral Única sobre la (banda lateral superior, del inglés Upper ÚNICA
Band) es una evolución de la AM. La Amplitud Modulada reside en esa Side Band). Por razones históricas, en el banda
lateral
unica
es
muy necesidad de gastar sólo un servicio
de
radioaficionados
para
importante para la rama de la cuarto
de
la
energía
para frecuencias por debajo de 10.7 MHz se
electrónica básica ya que permite transmitir la misma información. transmite sólo la banda inferior (LSB), y transmitir señales de radio frecuencia En contrapartida, los circuitos de por encima, sólo la banda superior que otras modulaciones no pueden transmisores y receptores son (USB). La LSB también se utiliza en transmitir.
más complejos y más caros.
algunas comunicaciones marinas
Otra ventaja de esta modulación sobre la AM estriba en que la potencia de emisión se concentra en un ancho de banda más estrecho
(normalmente
2,4
kilohercios); por lo tanto, es muy sobria
en
frecuencias, transmisiones
el
uso
de
permitiendo simultáneas
las más en
una banda dada. MODULACI N
DE Es un tipo de modulación analógica Reducido ancho de banda con BANDA LATERAL lineal que consiste en filtrar respecto a la modulación en VESTIGIAL parcialmente una de las dos bandas amplitud de Doble Banda Lateral
laterales
resultantes
de
una (DSB-LC)
modulación en doble banda lateral o Uso de demoduladores síncronos de una modulación de amplitud.
de modulación en amplitud para
la demodulación. No
requiere
de
filtros
con
características tan abruptas de respuesta en frecuencia. MODULACI N ESPECTRO
DE Conocido en comunicaciones móviles forma que aumente el ancho de como DS-CDMA (acceso múltiple por banda de la transmisión y
ENSANCHADO PRO división de código en secuencia directa), reduzca la densidad de potencia SECUENCIA es uno de los métodos de codificación de espectral (es decir, el nivel de DIRECTA. canal (previa a la modulación) en espectro ensanchado para transmisión de
señales
digitales
sobre
ondas
radiofónicas que más se utilizan. Tanto
potencia en cualquier frecuencia dada). La señal resultante tiene un espectro muy parecido al del
DSSS como FHSS están definidos por la ruido, de tal forma que a todos IEEE en el estándar 802.11 para redes los radiorreceptores les parecerá de área local inalámbricas WLAN. Este ruido menos al que va dirigida la esquema de transmisión se emplea, con alguna variación, en sistemas CDMA asíncronos (como por ejemplo UMTS).
señal.
