MODULADOR

RESUMEN DE MODULACIONES DE SEÑALES

Antes de dar una definición es necesario mencionar los beneficios que tiene la modulación de una señal:1º Si varios usuarios se transmitieran a la frecuencia de la señal original no se podría entender el mensaje que se desea comunicar, debido a las interferencias y ruido que se ocasionaría.2º A altas frecuencias se tiene mayor eficiencia en la transmisión, de acuerdo al medio que se emplee.3º Se aprovecha mejor el espectro electromagnético, ya que permite la multiplexación por frecuencias.4º En caso de transmisión inalámbrica las antenas tienen medidas más razonables.La modulación permite aprovechar mejor los canales de comunicación ya que impide las interferencias y el ruido, y beneficia con la posibilidad de transmitir simultáneamente información al mismo tiempo.

Definición:- Muchas veces las señales procedentes de un transductor no siempre pueden

transmitirse sin un tratamiento previo, es por ello que en muchos casos se requiere realizar el proceso de modulación de una señal.

- Donde la modulación es el proceso electrónico mediante el cual se realiza una traslación del contenido frecuencial de la señal a transmitir hacia valores muchos más elevados con el objetivo de multiplexar canales, invertir poca frecuencia y/o emplear antenas de dimensiones razonables.

Proceso de Modulación:

Tipos de Modulaciones:- Las señales de transmisión se refiere a la señal portadora y las señales de datos a la

moduladora.

Señales de Transmisión

Señales de Datos Tipo de Modulaciones

Analógica Analógica

Modulación de Amplitud Modulación Exponencial

Un modulador AM es un dispositivo con dos señales de entrada, una señal portadora de amplitud y frecuencia constante, y la señal de información o moduladora. El parámetro de la señal portadora que es modificado por la señal moduladora es la amplitud.

Modulación de Frecuencia Modulación de Fase

En este caso la señal modulada mantendrá fija su amplitud y el parámetro de la señal portadora que variará es la frecuencia, y lo hace de acuerdo a como varíe la amplitud de la señal moduladora.

En este caso el parámetro de la señal portadora que variará de acuerdo a señal moduladora es la fase. La modulación de fase (PM) no es muy utilizada principalmente por que se requiere de equipos de recepción más complejos que en FM y puede presentar problemas de ambigüedad para determinar por ejemplo si una señal tiene una fase de 0º o 180º.

Analógica Digital

ASK-Desplazamiento

de Amplitud

FSK-Desplazamiento de

Frecuencia

PSK-Desplazamiento de Fase

ASK (Amplitudes-shift keying), es una modulación de amplitud donde la señal moduladora (datos) es digital. Los dos valores binarios se representan con dos amplitudes diferentes y es usual que una de las dos amplitudes sea cero; es decir uno de los dígitos binarios se representa mediante la presencia de la portadora a amplitud constante, y el otro dígito se representa mediante la ausencia de la señal portadora.

FSK (Frequency-shift keying), es una modulación de frecuencia donde la señal moduladora (datos) es digital. Los dos valores binarios se representan con dos frecuencias diferentes (f1 y f2) próximas a la frecuencia de la señal portadora fp.

PSK (Phase-shift keying), es una modulación de fase donde la señal moduladora (datos) es digital.Existen dos alternativas de modulación PSK: PSK convencional, donde se tienen en cuenta los desplazamientos de fase y PSK diferencial, en la cual se consideran las transiciones.

Digital Analógica Modulación Analógica de Pulsos Modulació Modulación

SEÑAL PORTADORA (Llamada también de alta frecuencia, es señal de alta frecuencia normalmente de de tipo sinusoidal, que sirve de soporte para trasladar la frecuencia de la señal moduladora.)

SEÑAL MODULADORA (Llamada también en banda base, es la señal procedente del transductor. Es el mensaje a transmitir.)

SEÑAL MODULADA (combinación de las señales moduladora y portadora. Es la señal que se emite. )

n de Pulsos

CotidianosDelta

Modulación de pulsos

en Amplitud

(PAM)

Modulación de pulsos

en duración(PDM)

Modulación de pulsos en Posición

(PPM)

Esta modulación es un esquema para transmitir una señal de datos analógica en una señal digital. En la modulación de pulsos codificados (PCM = Pulse Code Modulation), para concretar lo antedicho, se debe realizar un muestreo de la señal, cuantificar la misma y codificarla.

La modulación delta consiste en comprar la señal dada con una sucesión de pulsos de amplitud los cuales son crecientes mientras la amplitud de esta sucesión se encuentra por debajo de la amplitud de la señal dada y es decreciente cuando la amplitud de los pulsos de muestreo supera la amplitud de la señal.

La señal de muestreo es en general una sucesión de pulsos unipolares, cuyas amplitudes son proporcionales a los valores muestra instantáneos del mensaje de datos.

En este caso la duración del pulso es proporcional a la amplitud de la muestra.

El PPM se obtiene a partir de PDM. El principal uso de PPM es debido a que es más eficiente la generación y detección de los pulsos modulados en comparación en PDM. Esto es debido a que la información reside en la ubicación en el tiempo de los flancos de los pulsos y no en los pulsos en sí mismos.

Digital Digital

Códigos usados en Banda BaseLa codificación en banda base debe ser considerada como una disposición diferente de los bits de la señal on/off a fin de adaptar la misma al sistema de transmisión utilizado.

NRZ RZ Codificación Diferencial

Código Manche

ster

Código Manche

ster Diferen

cial

Código HDB3

Se pueden utilizan los código NonRetourn to Zero Level (NRZ-L), de los cuales los más empleados son el unipolar y el bipolar

Se emplea el RZ (Retourn to Zero) polar. En este caso se tiene tensión positiva en una parte de la duración de un 1 lógico, y cero tensión durante el resto del tiempo. Para un 0 lógico se tiene tensión negativa parte del tiempo y el resto del tiempo del pulso la tensión es cero

En una codificación diferencial en lugar de determinar el valor absoluto, las señal se decodifica comparando la polaridad de los bits con la los bits adyacentes.Tiene dos etapas.1) Formar la señal diferencial en el transmisor, siendo la misma la que va a ser transmitida.2) En el receptor se debe recuperar la señal original.

En este código siempre hay una transición en la mitad del intervalo de duración de los bits. Cada transición positiva representa un 1 y cada transición negativa representa un 0.

Durante la codificación todos los bits tienen una transición en la mitad del intervalo de duración de los mismos, pero solo los ceros tienen además una transición en el inicio del intervalo.

En el mismo un 1 se representa con polaridad alternada mientras que un 0 toma el valor 0. Este tipo de señal no tiene componente continua ni de bajas frecuencias pero presenta el inconveniente que cuando aparece una larga cadena de ceros se puede perder el sincronismo al no poder distinguir un bit de los adyacentes.

¿Cómo se modula?Frecuentemente se utilizan dispositivos electrónicos SEMICONDUCTORES con características no lineales (diodos, transistores, bulbos), resistencias, inductancias, capacitores y combinaciones entre ellos. Estos realizan procesos eléctricos cuyo funcionamiento es descrito de su representación matemática. s(t) = A sen (wt + @ ) donde:

A es la ampitud de la portadora (volts) w es la frecuencia angular de la portadora (rad/seg) @ ángulo de fase de la portadora (rad)

¿Cómo afecta el canal a la señal?Depende del medio o canal, ya que hay unos mejores que otros, aunque también depende del tipo de modulación y aplicación. Los principales efectos que sufre la señal al propagarse son: Atenuación Desvanecimiento Ruido Blanco aditivo Interferencia externa Ruido de fase Reflexión de señales Refracción Difracción Dispersión

¿ Qué relación existe entre la modulación y el canal?El canal influye fuertemente en la elección del tipo de modulación de un sistema de comunicaciones, principalmente debido al ruido.

Canal: Ruido, Distorsión, Interferencia y Atenuación. Modulación: Inmunidad al ruido, Protege la calidad de la información, Evita

interferencia. BIBLIOGRAFÍA:

PAGINAS WEB:

http://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_(telecomunicaci%C3%B3n)http://www.qsl.net/ea2ak/modulacion.htmhttp://www.elprisma.com/apuntes/curso.asp?id=6006http://www.unimar.edu.ve/aulavirtual/courses/ITC001/document/Doc._de_Apoyo/Doc._Telecomunicaciones/Modulacion_de_Se%F1ales.pdf?cidReq=ITC001http://www.textoscientificos.com/redes/modulacionhttp://www.xuletas.es/ficha/tipos-de-transmisiones-y-modulacion-de-senaleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Digital_(se%C3%B1al)http://elsitiodetelecomunicaciones.iespana.es/modulacion.htm

LIBROS:

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Señales y sistemas, Alan V Oppenheim, Alan S. Willsky, S Hamid Nawab, Gloria Mata Hernández, Edition: 2, illustrated, Publicado por Pearson Educación, 1998, ISBN 970170116X, 9789701701164, 956 páginas

Sistemas de comunicaciones electrónicas, Wayne Tomasi, Gloria Mata Hernández, Virgilio García Bisogno, Virgilio González Pozo, Edition: 4, Publicado por Pearson Educación, 2003, ISBN 9702603161, 9789702603160, 948 páginas

Sistemas de comunicaciones, Marcos Faúndez Zanuy, Edition: illustrated, Publicado por Marcombo, 2001, ISBN 8426713041, 9788426713049, 364 páginas

Señales: Ciencia de la telecomunicacion, J. R. Pierce, A. m. Noll, Publicado por Reverte, 1995, ISBN 8429143874, 9788429143874, 260 páginas