modulación
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Redes I
Nivel FísicoModulación
Adaptado del Material del Dr. Juan A. Nolazco
y de los libros de Tanenbaum y Stallings.
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Datos Digitales, Señal Análoga
Es necesario codificar los datos digitales (0,1) para que puedan ser transmitidos utilizando las líneas análogas disponibles.
Algunos posibles problemas en la transmisión analoga son: Atenuación Distorsión por retardo Ruido
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Técnicas de Modulación ASK (Amplitude-shift keying)Asigna una amplitud a cada valor de la señal binaria.
s(t)= )2cos( tfA c
0
1 binario
0 binario
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Técnicas de Modulación• ASK
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Técnicas de Modulación FSK (Frequency-shift keying)Asigna una frecuencia a cada valor de la señal binaria.
s(t)= )2cos( 1tfA 1 binario
0 binario)2cos( 2tfA
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Técnicas de Modulación• FSK
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Técnicas de Modulación PSK (Phase-shift keying)Asigna una fase a cada valor de la señal binaria.
s(t)= )2cos( tfA c 1 binario
0 binario)2cos( tfA c
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Técnicas de Modulación• PSK
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Técnicas de ModulaciónQPSK (Quadrature Phase-shift keying)Codifica dos o más bits asignando una fase a cada combinación posible.
s(t)=
)4
2cos( tfA c 11
10
00
01
)4
32cos(
tfA c
)4
52cos(
tfA c
)4
72cos(
tfA c
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Técnicas de Modulación
QAM (Quadrature Amplitude Modulation)
Codifica dos o más bits asignando una fase y amplitud distinta a cada combinación posible.
Es utilizado por los módems para transmitir datos en líneas analógas.
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Técnicas de Modulación• QAM
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Ejemplo:
¿Cuál es el rate de modulación de un módem que transmite 9600bps que utiliza 16 combinaciones de fase y amplitud para codificar los datos?
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Datos Análogos, Señal Digital
Para enviar audio y video a través de medios digitales es necesario digitalizar los datos.
PCM (Pulse Code Modulation)Muestrea la señal al doble del ancho de banda según lo que establece el Teorema de Nyquist.
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CODEC
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Datos análogos
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Paso 1La señal se discretiza en tiempo (muestreo)
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Paso 2La señal se discretiza en amplitud
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Paso 3Se retiene el valor durante un período
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Paso 4Se asigna un valor a cada nivel de voltaje
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Como archivo se almacenaría la siguiente información011 100 100
110
Si transmitimos la información utilizando una señal binaria la onda dependería del método utilizado.
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Si transmitimos la información utilizando una señal análoga la onda dependería del método utilizado.
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Problemas de la modulación PCM
Debido a que el muestreo de los datos análogos tiene que ser cuantizado se produce un error al recuperar la señal. Este error esta definido como error de cuantización y se calcula con la siguiente fórmula:
SNR = 6.02n + 1.76dbn:número de bits codificados
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Tecnicas de Modulación
Modulación Delta
Tiene por objetivo mejorar la modulación PCM. La entrada analógica es aproximada por un escalón que se mueve hacia arriba o hacia abajo un nivel de cuantización cada muestreo.
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Modulación Delta
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Ejemplo:
¿Cuál es el período de muestreo que necesita una señal análoga que tiene un ancho de banda de 20 Khz?
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Ejemplo:
¿Cuál es la razón de señal de ruido, si se utilizan 8 niveles para discretizar linealmente la amplitud de la señal?
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Datos análogos, Señal análoga
Las ondas de radio y de televisión son ejemplo de datos análogos que viajan a través de señales análogas.
Las dos principales técnicas de modulación son: AM (Amplitud Modulada) FM (Frecuencia Modulada)
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AM y FM