modulacion cuadratura
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2.5.4 MODULACION DE AMPLITUD 2.5.4 MODULACION DE AMPLITUD EN CUADRATURA (QAM)EN CUADRATURA (QAM)
En telecomunicación, el término modulación engloba al conjunto de técnicas utilizadas para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda senoidal.
Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación, lo que permite transmitir más información simultánea y protegerla de posibles interferencias y del ruido.
Existen diversos tipos de modulación, dependiendo del parámetro de la onda portadora sobre el que actúa la señal moduladora.
La modulación QAM es una modulación en amplitud y
cuadratura. Esto quiere decir que la señal portadora
será modificada en amplitud y fase, atendiendo a la
señal moduladora. Este proceso de batido da lugar a
la señal modulada. Así, se pueden obtener distintas
combinaciones de amplitud y fase.
La modulación de amplitud en cuadratura, en inglés
Quadrature Amplitude Modulation (QAM), es una
modulación lineal que consiste en modular en doble
banda lateral dos portadoras de la misma frecuencia
desfasadas π/2radianes. Cada portadora es modulada
por una de las dos señales a transmitir. Finalmente las
dos modulaciones se suman y la señal resultante es
transmitida.
DEFINICIÓNDEFINICIÓN
Es la combinación de modulación de fase y modulación de amplitud.
Significa combinar ASK y PSK de tal forma que haya un contraste máximo entre cada bit, dibit, tribit, etc. Debido a que los cambios de amplitud son susceptibles al ruido y requieren más diferencias en el desplazamiento de lo que requieren los cambios de fase, el número de desplazamientos de fase es siempre mayor que el número de desplazamientos en amplitud.
Es una modulación lineal que consiste en modular en doble banda lateral dos portadoras de la misma frecuencia desfasadas 90º. Cada portadora es modulada por una de las dos señales a transmitir. Finalmente las dos modulaciones se suman y la señal resultante es transmitida.
La señal modulada en QAM está compuesta por la suma lineal de dos señales previamente moduladas en DBL-PS (Doble Banda Lateral - con Portadora Suprimida)
TIPOS DE MODULACIÓN TIPOS DE MODULACIÓN
QAM(La modulación de amplitud en cuadratura) que existen:
8-QAM 16-QAM 32-QAM 64-QAM 128-QAM 256-QAM
Donde los números indican las posibles combinaciones de amplitud y fase.
VENTAJAVENTAJA
Este tipo de modulación tiene la ventaja de que ofrece
la posibilidad de transmitir dos señales en la misma
frecuencia, de forma que favorece el
aprovechamiento del ancho de banda disponible.
DESVENTAJADESVENTAJA
Tiene como inconveniente que es necesario realizar la
demodulación con demoduladores síncronos.
FUNCIONAMIENTO
La modulación QAM consiste en modular por
desplazamiento en amplitud (ASK) de forma independiente,
dos señales portadoras que tienen la misma frecuencia
pero que están desfasadas entre sí 90º. La señal modulada
QAM es el resultado de sumar ambas señales ASK. Estas
pueden operar por el mismo canal sin interferencia mutua
porque sus portadoras al tener tal desfase, se dice que
están en cuadratura.
La técnica QAM se utiliza para difusión de TV en
color. Las dos señales moduladoras corresponden a
las señales de luminancia y crominancia,
respectivamente. Además se envían ciertos pulsos de
sincronismo junto con la señal QAM para mantener la
portadora generada localmente en el receptor en
perfecto sincronismo tanto en frecuencia como en
fase.
ECUACIÓN MATEMÁTICA
La ecuación matemática de una señal modulada en QAM es:
Las amplitudes de las dos señales moduladas en ASK (a y b), toman
de forma independiente los valores discretos an y bn correspondientes
al total de los “N” estados de la señal moduladora codificada en banda
base multinivel, según la ecuación N= n * m.
EJEMPLO DE MODULACIÓN EN AMPLITUD EN CUADRATURA 16-QAM (Modulación de amplitud en
cuadratura de 16 estados) Cada flujo de datos se divide en grupos de cuatro
bits, y a su vez en subgrupos de 2 bits, codificando cada bit en 4 estados o niveles de amplitud y fase de las portadoras.
La señal modulada en QAM está compuesta por la suma
lineal de dos señales previamente moduladas en DBL-PS
(Doble Banda Lateral - con Portadora Suprimida)
Se asocian a esta tecnología aplicaciones tales como:
Módems telefónicos para velocidades superiores a los
2400bps.
Transmisión de señales de televisión, microondas,
satélite (datos a alta velocidad por canales con ancho de
banda restringido).
APLICACIONESAPLICACIONES
APLICACIONESAPLICACIONES
Modulación TCM (Trellis Coded Modulation), que
consigue velocidades de transmisión muy elevadas
combinando la modulación con la codificación de canal.
Módems ADSL que trabajan en el bucle de abonado, a
frecuencias situadas entre 24KHz y 1104KHz, pudiendo
obtener velocidades de datos de hasta 9Mbps,
modulando en QAM diferentes portadoras.
GLOSARIOGLOSARIO Bps: Bits por segundo o b/s, en una transmisión de
datos, es el número de impulsos elementales (1 ó 0) transmitidos en cada segundo.
Demodulador: En telecomunicación el término desmodulación o demodulación engloba el conjunto de técnicas utilizadas para recuperar la información transportada por una onda portadora, que en el extremo transmisor había sido modulada con dicha información.
Síncrono: Que tiene un intervalo de tiempo constante entre cada evento. Son procesos síncronos los que dependen de un acontecimiento externo que los dispara.
Amplitud: Es la distancia máxima entre el punto mas alejado de una onda y el punto de equilibrio o medio.
Sincronismo: Circunstancia de coincidir dos o más hechos o acciones al mismo tiempo
Señales moduladoras: es la señal que contiene la información a transmitir.
Señales de luminancia: La señal de luminancia es la cuantificación de esa sensación de brillo.
Señales de crominancia: La crominancia es el componente de la señal de vídeo que contiene las informaciones del color. Por otra parte, la luminancia es el componente de la señal de vídeo que contiene las informaciones de la luz o brillo.