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MODULACIÓN DIGITAL EXPOSITORES CRISTIAN CAMILO TOBARIA LEÓN JOHANN SEBASTIAN ALFONSO ROMERO Junio de 2012
| Date post: | 30-Jun-2015 |
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MODULACIÓN DIGITAL
EXPOSITORES
CRISTIAN CAMILO TOBARIA LEÓN
JOHANN SEBASTIAN ALFONSO ROMERO
Junio de 2012
TEMARIO Introducción Aspectos básicos Modulación por desplazamiento de
amplitud (ASK) Modulación por desplazamiento de
frecuencia (FSK) Modulación por desplazamiento de
fase (PSK) Modulación de amplitud en cuadratura
(QAM)
INTRODUCCIÓN
La modulación de digital a analógico, es el proceso de cambiar una de las
características de una señal de base analógica en información basada en una
señal digital (ceros y unos).
Una onda seno se define por tres
características: Amplitud Frecuencia Fase
Cuando se cambian cualquiera de estas características, se crea una segunda versión de esta onda.
ASPECTOS BÁSICOS
Antes de definir los métodos específicos de la modulación digital a analógico, debemos definir tres conceptos:
Tasa de bits Tasa de baudio Señal portadora
Tasa De bits
Es el número de bits transmitidos durante un segundo. Cuando se habla de la eficiencia de las computadoras, la tasa de bits es lo más importante.
Tasa de bits = Tasa de baudios x Numero de bits por elementos de señal
Tasa De baudios
Indica el número de unidades de señal por segundo necesarias para representar estos bits. La tasa de baudios determina el ancho de banda necesario para enviar la señal.
Tasa de baudios = Tasa de bits / Número de bits por elemento de la señal
Señal Portadora
En la transmisión analógica, el dispositivo emisor produce una señal de alta frecuencia que actúa como base para la señal de información. Esta señal base se denomina señal portadora o frecuencia portadora.
MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE AMPLITUD (ASK)
La potencia de la señal portadora se cambia para representar el 1 o 0 binario.
Tanto la frecuencia como la fase permanecen constantes mientras que la
amplitud cambia. La velocidad de transmisión ASK esta limitada por las características físicas del medio de
transmisión.
Ancho De Banda De ASK
El ancho de banda de una señal es el rango total de frecuencias ocupadas por esa señal. Cuando se descompone una señal modulada con ASK, se obtiene un espectro de muchas frecuencias simples.
BW = (1 + d) x Nbaudio
BW = ancho de banda
Nbaudio = tasa de baudios
d = factor relacionado con la condición de la línea
Algunos Ejemplos
Encuentre el ancho de banda mínimo para una señal ASK que transmite 2.000 bps. El modo de transmisión es semidúplex.
Dado un ancho de banda de 5.000 Hz para una señal ASK. ¿Cuál es la tasa de baudios y la tasa de bits?
MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FRECUENCIA (FSK)
La frecuencia de la señal portadora cambia para representar el 1 y el 0 binario. La
frecuencia de la señal durante la duración del bit es constante y su valor depende de
un bit (0 o 1), tanto la amplitud de pico como la fase permanecen constantes.
Ancho De Banda Para FSK
Aunque FSK cambia entre dos frecuencias portadoras, es fácil analizar dos frecuencias coexistentes. Se puede decir que el espectro FSK es la combinación de dos espectros ASK.
BW = (fc1 – fc0) + Nbaudios
(fc1 – fc0) = diferencia entre las dos frecuencias de las portadoras
Algunos Ejemplos
Encuentre el ancho de banda máximo para una señal FSK que transmite 2.000 bps. La transmisión es en modo de transmisión es semidúplex. Y las portadoras deben estar separadas por 3.000 Hz.
MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FASE (PSK)
La fase de la portadora cambia para representar el 1 o el 0 binario. Tanto la
amplitud de pico como la frecuencia permanecen constantes.
Diagrama de constelación para 2-PSK
Diagrama De Constelación
Se define como la representación grafica de un esquema de modulación digital en el plano complejo.
Diagrama de constelación para 4-PSK
Diagrama de constelación para 8-PSK
Ancho de Banda Para PSK
El ancho de banda mínimo para transmisión PSK es el mismo que el que se necesita para la transmisión ASK.
Algunos Ejemplos
Determine el ancho de banda mínimo de una señal 4-PSK transmitiendo a 2.000 bps. La transmisión se lleva a cabo en modo semidúplex.
Dado un ancho de banda de 5.000 Hz para una señal 8-PSK. ¿Cuáles son la tasa de baudios y la tasa de bits?
MODULACIÓN DE AMPLITUD EN CUADRATURA (QAM)
Este mecanismo combina los cambios en fase y amplitud.
La modulación QAM significa combinar ASK y PSK de tal forma que hay un
contraste máximo entre cada bit, tribit, quadbit, etc.
Combinaciones Posibles de QAM
Las variaciones posibles de QAM son numerosas.
Las combinaciones posibles son:
4-QAM y 8-QAM
Combinaciones Posibles de QAM
16-QAM
Ancho De Banda Para QAM
El ancho de banda mínimo necesario para una transmisión QAM es el mismo que es necesario para transmisión ASK y PSK. QAM tiene las mismas ventajas que PSK sobre ASK.
Tasas Comparativas De bits y baudios Para Los Distintos Métodos De
Modulación De Digital a Analógico
Algunos Ejemplos
Calcular la tasa de bits para una señal 16-QAM de 1.000 baudios.
Calcular la tasa de baudios para una señal 64-QAM de 72.000 bps.
Aplicación De La Modulación Digital a La Televisión Digital
La televisión digital se diferencia de la analógica básicamente en que las señales de video y audio están digitalizadas y como tales son transmitidas utilizando sistemas de modulación digitales.
Los esquemas de modulación para la televisión digital, dependen principalmente de tres factores:
El medio de transmisión- Satélite
- Terrestre- Cable
La aplicación o servicioEl país de implementación
DVB, Digital Video Broadcasting la norma de televisión digital terrestre abierta de origen europeo. DVB tiene una familia de normas según el medio de transmisión. DVB define un esquema de modulación para transmisión vía microondas.
¿Qué es DVB?
Las principales ventajas de los sistemas digitales frente a los analógicos es que son mas estables, presenta una gran flexibilidad hacia cambios en el sistema y garantizan una reproducción extremadamente confiable.
Sus Ventajas
Tipos De Modulación En La Televisión Digital
Los principales tipos de modulación utilizados en televisión digital y en otras aplicaciones digitales son :
Q-PSK QAM 16-QAM 64-QAM 256-QAM
FUENTES DE INFORMACION
Behrouz A. Forouzan. TRANSMISION DE DATOS Y REDES DE COMUNICACIONES. Segunda edición. McGraw-Hill. 2002.
W. Stallings. Comunicaciones y Redes de Computadores. Sexta edición. Pearson Education. 2000. PP 133 – 136. PP 151
Sotelo Rafael, Duran Diego. “Modulación Digital Aplicación a la Televisión Digital en DVB”.
