MODULACIÓNEDUARD AVENDAÑO CAMACHO

MODULACIÓN CODIFICADA:Es un proceso digital de modulación para

convertir una señal analógica en un código digital. La señal analógica se muestrea, es decir, se mide periódicamente. En un convertidor analógico/digital, los valores medidos se cuantifican, se convierten en un número binario y se descodifican en un tren de impulsos. Este tren de impulsos es una señal de alta frecuencia portadora de la señal analógica original.

MODULACIÓN CODIFICADALa transformación de una señal analógica en

digital por PCM se realiza mediante 3 pasos:

1) Muestreo

MODULACIÓN CODIFICADAEn los sistemas de transmisión de audio, por

ejemplo, la señal es transportada de manera continua a lo largo de la portadora. Sin embargo, la pregunta fue si esto era realmente necesario para transmitir la señal completa  o si la transmisión del valor de la señal en intervalos regulares pudiera ser eficiente.

MODULACIÓN CODIFICADANyquist examino el problema y concluyo que

muestras tomadas en intervalos regulares de tiempo pueden ser usadas para transmitir una señal. Una señal continua que no contenga componentes espectrales mayores que la frecuencia B esta determinada en forma única por sus valores en intervalos uniformes menores a 1/2B. Expresado en términos de frecuencia, establece que la "frecuencia de muestreo debe ser mayor o igual al doble de la frecuencia máxima de la señal muestreada"

MODULACIÓN CODIFICADA

- Tomando la voz humana como ejemplo, se tiene :fs= 2fmax

Donde:fmax= 4kHz Banda de la voz humana

Por lo tanto, las muestras se tomarían a un intervalo de tiempo de 125us.Ts=1/[2(fmax)]

MODULACIÓN CODIFICADA2) Cuantización

MODULACIÓN CODIFICADALa cuantización representa la amplitud de un

muestra por la amplitud del nivel discreto más cercano. Cada valor de muestra tendrá que ser representado por un código. El numero de niveles de cuantización "M" está estrechamente relacionado con el numero de bits "n" que son necesarios para codificar una señal. En casos prácticos se usan 8 bits para codificar cada muestra, por lo tanto se tiene:

M=2= 256 niveles

MODULACIÓN CODIFICADA3) Codificación

Después de ser cuantizada, la muestra de entrada, esta limitada a 256 valores discretos. La mitad de estas son muestras codificadas positivas, la otra mitad son muestras codificadas negativas. Existen muchos códigos diferentes:

- Natural.- Simétrico.

MODULACIÓN POR PULSOS: También llamada “Discontinua”, se clasifica en

tres tipos:

PAM: Modulación por Amplitud de PulsosPWM: Modulación por Anchura de PulsoPPM: Modulación por Posición de Pulso

La modulación por amplitud de pulsos (Pulse Amplitude-Modulation) es la más sencilla de las modulaciones digitales. Consiste en cambiar la amplitud de una señal, de frecuencia fija, en función del símbolo a transmitir. Esto puede conseguirse con un amplificador de ganancia variable o seleccionando la señal de un banco de osciladores. (Incluir dibujo de un modulador con amplificador variable) (Incluir dibujo de un banco de osciladores)

Dichas amplitudes pueden ser reales o complejas. Si representamos las amplitudes en el plano complejo tenemos lo que se llaman constelaciones de señal (incluir dibujo). En función del número de símbolos o amplitudes posibles se llama a la modulación N-PAM. Así podemos tener 2PAM, 4PAM, 260PAM. De la correcta elección de los puntos de la constelación (amplitudes) depende la inmunidad a ruido (distancia entre puntos) o la energía por bit (distancia al origen).

La modulación por ancho de pulsos (MAP o PWM, siglas del inglés Pulse-Width Modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una sinusoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. Expresado matemáticamente:

D= τ/ T

D es el ciclo de trabajoτ es el tiempo en que la función es positiva

(ancho del pulso)T es el período de la función

La Modulación por Posición de Pulso, o en inglés, Pulse Position Modulation (PPM), es un tipo de modulación en la cual una palabra de R bits es codificada por la transmisión de un único pulso que puede encontrarse en alguna de las 2M posiciones posibles. Si esto se repite cada X segundos, la tasa de transmisión es de R/X bits por segundo. Este tipo de modulación se usa principalmente en sistemas de comunicación óptica, donde tiende a haber poca o ningún tipo de interferencia por caminos múltiples.

Modulación de amplitud (AM) Modulación de frecuencia (FM)

Modulación de fase

Consiste en variar la amplitud de la señal moduladora.

Consiste en variar la frecuencia de la onda portadora.

La fase de la onda portadora varía directamente de acuerdo con la señal modulante.

•Amplitud variable.•Frecuencia constante.•Fase constante.

•Amplitud constante.•Frecuencia variable.•Fase constante.

Amplitud constante.Frecuencia constante.Fase variable.

•Posee largo alcance.•Es usada por emisoras de noticias.

•Mayor calidad en la información.•No se altera la información transmitida.•Se pueden enviar datos e imágenes.

Modulación de amplitud (AM) Modulación de frecuencia (FM)

Modulación de fase

Inconvenientes:•Baja calidad de información•Es difícil eliminar las interferencias en la recepción.

Inconvenientes:•Tiene menor alcance que la AM.•Requiere una ancho de banda extendida

Inconvenientes:•Requiere una ancho de banda extendida.•Circuitos mas complejos que en la AM.