unidad 2 tecnicas de modulacion

5/10/2018 Unidad 2 Tecnicas de Modulacion - slidepdf.com

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UNIDAD 2: TÉCNICAS DE MODULACIÓN

2.1 Importancia De La Modulación

La modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda portadora cambie

de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es lainformación que queremos transmitir.

En sí, sabemos que el término engloba el conjunto de técnicas para transportarsobre una onda portadora. Estas técnicas nos ayudan demasiado ya que en lavida cotidiana es de suma importancia la aceleración del envío de datos, en estecaso señales. Lo cual, para lo cual es importante modular las señales, ya que alhacerlo se puede tener un mejor aprovechamiento del canal de comunicación, loque nos da la posibilidad de transmitir mas información de forma simultánea,protegiéndolas de posibles interferencias y ruidos.

Queda recalcar que para acelerar nuestros procesos y mejorar nuestro trabajodemos de modular nuestras señales, así podremos mejorar el entendimiento denuestros datos y tener un mejor desempeño de nuestro trabajo.

OBJETIVO

El objetivo de modular una señal, es tener un control sobre la misma. El controlse hará sobre ciertos elementos característicos de una oscilación continua; estosson modificados según la forma de onda de la señal que se desea transmitir.

Para Modular una señal tenemos que modificar alguna de las características deesa señal, llamada portadora, de acuerdo con las características de otra señal

llamada moduladora.Estas técnicas de modulación permiten un mejor aprovechamiento del canal decomunicación lo que posibilita transmitir más información en forma simultánea,protegiéndola de posibles interferencias y ruidos.

Muchas señales de entrada no pueden ser enviadas directamente hacia el canal,

como vienen del transductor. Para eso se modifica una onda portadora, cuyaspropiedades se adaptan mejor al medio en cuestión, para representar el mensaje.

Definiciones:

"La modulación es la alteración sistemática de una onda portadora de acuerdo conel mensaje (señal modulada) y puede ser también una codificación"

"Las señales de banda base producidas por diferentes fuentes de información no

son siempre adecuadas para la transmisión directa a través de un a canal dado.Estas señales son en ocasiones fuertemente modificadas para facilitar sutransmisión."



Una portadora es una senoide de alta frecuencia, y uno de sus parámetros (talcomo la amplitud, la frecuencia o la fase) se varía en proporción a la señal debanda base s(t). De acuerdo con esto, se obtiene la modulación en amplitud (AM),la modulación en frecuencia (FM), o la modulación en fase (PM). La siguientefigura muestra una señal de banda base s(t) y las formas de onda de AM y FM

correspondientes. En AM la amplitud de la portadora varia en proporción a s(t), yen FM, la frecuencia de la portadora varia en proporción a s(t).

Es interesante hacer hincapié en que muchas formas de comunicación noeléctricas también encierran un proceso de modulación, y la voz es un buenejemplo. Cuando una persona habla, los movimientos de la boca ocurren de unamanera mas bien lenta, del orden de los 10 Hz, que realmente no pueden producirondas acústicas que se propaguen. La transmisión de la voz se hace por medio dela generación de tonos portadores, de alta frecuencia, en las cuerdas vocales,tonos que son modulados por los músculos y órganos de la cavidad oral. Lo que el



oído capta como voz, es una onda acústica modulada, muy similar a una ondaeléctrica modulada.

Se denomina modulación al proceso de colocar la información contenida en una

señal, generalmente de baja frecuencia, sobre una señal de alta frecuencia.

Debido a este proceso la señal de alta frecuencia denominada portadora, sufrirá lamodificación de alguna de sus parámetros, siendo dicha modificación proporcionala la amplitud de la señal de baja frecuencia denominada moduladora.

A la señal resultante de este proceso se la denomina señal modulada y la mismaes la señal que se transmite.

¿PORQUE SE MODULA?



Existen varias razones para modular, entre ellas:

Facilita la PROPAGACIÓN de la señal de información por cable o por elaire.

Ordena el RADIOESPECTRO, distribuyendo canales a cada información

distinta. Disminuye DIMENSIONES de antenas.

Optimiza el ancho de banda de cada canal Evita INTERFERENCIA entre canales. Protege a la Información de las degradaciones por RUIDO.

Define la CALIDAD de la información trasmitida.

Modulación para facilidad de radiación: Una radiación eficiente de energíaelectromagnética requiere de elementos radiadores (antenas) cuyas dimensionesfísicas serán por lo menos de 1/10 de su longitud. de onda. Pero muchas señales,especialmente de audio, tienen componentes de frecuencia del orden de los 100

Hz o menores, para lo cual necesitarían antenas de unos 300 km de longitud si seradiaran directamente. Utilizando la propiedad de traslación de frecuencias de lamodulación, estas señales se pueden sobreponer sobre una portadora de altafrecuencia, con lo que se logra una reducción sustancial del tamaño de la antena.Por ejemplo, en la banda de radio de FM, donde las portadoras están en elintervalo de 88 a 108 MHz, las antenas no deben ser mayores de un metro.

donde es la longitud de onda en mtsc es la velocidad de la luz (3 x 10 8 m/s)f es la frecuencia en Hz

Modulación para reducir el ruido y la interferencia: Se ha dicho que esimposible eliminar totalmente el ruido del sistema. Y aunque es posible eliminar lainterferencia, puede no ser práctico. Por fortuna, ciertos tipos de modulación tienela útil propiedad de suprimir tanto el ruido como la interferencia. La supresión, sinembargo, ocurre a un cierto precio; generalmente requiere de un ancho de bandade transmisión mucho mayor que el de la señal original; de ahí la designación delruido de banda ancha. Este convenio de ancho de banda para la reducción delruido es uno de los intereses y a veces desventajosos aspectos del diseño de unsistema de comunicación.

Modulación por asignación de frecuencia: El propietario de un aparato de radio

o televisión puede seleccionar una de varias estaciones, aún cuando todas lasestaciones estén transmitiendo material de un programa similar en el mismo medio

de transmisión. Es posible seleccionar y separar cualquiera de las estaciones,dado que cada una tiene asignada una frecuencia portadora diferente. Si no fuerapor la modulación, solo operaría una estación en un área dada. Dos o más

estaciones que transmitan directamente en el mismo medio, sin modulación,producirán una mezcla inútil de señales interferentes.



Modulación para multicanalización: A menudo se desea transmitir muchasseñales en forma simultánea entre dos puntos. Las técnicas de multicanalizaciónson formas intrínsecas de modulación, permiten la transmisión de múltiplesseñales sobre un canal, de tal manera que cada señal puede ser captada en elextremo receptor. Las aplicaciones de la multicanalización comprenden telemetría

de datos, emisión de FM estereofónica y telefonía de larga distancia. Es muycomún, por ejemplo, tener hasta 1,800 conversaciones telefónicas de ciudad aciudad, multicanalizadas y transmitidas sobre un cable coaxial de un diámetromenor de un centímetro.

Modulación para superar las limitaciones del equipo: El diseño de un sistemaqueda generalmente a la disponibilidad de equipo, el cual a menudo presentainconvenientes en relación con las frecuencias involucradas. La modulación sepuede usar para situar una señal en la parte del espectro de frecuencia donde laslimitaciones del equipo sean mínimas o donde se encuentren más fácilmente losrequisitos de diseño. Para este propósito, los dispositivos de modulación se

encuentran también en los receptores, como ocurre en los transmisores.¿COMO SE MODULA?

Frecuentemente se utilizan dispositivos electrónicos SEMICONDUCTORES concaracterísticas no lineales (diodos, transistores, bulbos), resistencias,inductancias, capacitores y combinaciones entre ellos.

¿QUE TIPOS DE MODULACIÓN EXISTEN?

Existen básicamente dos tipos de modulación: la modulación ANALÓGICA, que se

realiza a partir de señales analógicas de información, por ejemplo la voz humana,audio y video en su forma eléctrica y la modulación DIGITAL, que se lleva a caboa partir de señales generadas por fuentes digitales, por ejemplo una computadora.

Modulación Analógica: AM, FM, PM

Modulación Digital: ASK, FSK, PSK, QAM

¿COMO AFECTA EL CANAL A LA SEÑAL ?

Depende del medio o canal, ya que hay unos mejores que otros, aunque tambiéndepende 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

¿QUE RELACIÓN EXISTE ENTRE LA MODULACIÓN Y EL CANAL ?

El canal influye fuertemente en la elección del tipo de modulación de un sistemade comunicaciones, principalmente debido al ruido.

CANAL: Ruido, Distorsión, Interferencia y Atenuación. MODULACIÓN: Inmunidad al ruido, Protege la calidad de la información,

Evita interferencia.

Demodulación

Es el proceso mediante el cual es posible recuperar la señal de datos de una señalmodulada.

Un MODEM es un dispositivo de transmisión que contiene un modulador y undemodulador.

Un módem es un equipo modulador/demodulador que se instala entre lacomputadora (digital) y el sistema telefónico (analógico). La función fundamentalde un módem es la adaptación de las señales digitales entre equipos para sutransmisión a través de un medio analógico.



Un módem debe realizar las funciones que se asocian a la transmisión y recepciónde las señales:

Transmisión:

Modulador Recepción

Demoduladorportadora

Cuando el módem actúa como modulador varía la frecuencia de la señal digitalpara formar una señal analógica continua. Cuando actúa como demodulador quitalas frecuencias variadas de la onda analógica para convertirla en impulsosdigitales.



2.2 Técnicas de Modulación Analógica.

Definición de Señal Analógica:

Una señal analógica es un tipo de señal generada por algún fenómeno

electromagnéticoen la que es variable su amplitud y periodo (representando un dato deinformación) en función del tiempo.



La modulación consigue esta adecuación entre señal y canal, de modo que en las transmisiones utilicemos aquellas frecuencias en las que el canal proporciona la mejor respuesta.

Existen básicamente dos tipos de modulación:

Modulación ANALÓGICA, que se realiza a partir de señales analógicas deinformación, por ejemplo la voz humana, audio y video en su forma eléctricaModulación DIGITAL, que se lleva a cabo a partir de señales generadas porfuentes digitales, como por ejemplo una computadora.

• Modulación Analógica: AM, FM A estas modulaciones se les llama lineales o de onda continua



2.2.1 MODULACIÓN POR AMPLITUD (AM).

Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como lasseñales de datos son analógicas.

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



La modulación de amplitud (AM) es un tipo de modulación lineal que consiste enhacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie deacuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es lainformación que se va a transmitir.



La señal modulada tendrá una amplitud que será igual al valor pico de la señalportadora más el valor instantáneo de la señal modulada.



2.2.2 MODULACIÓN POR FRECUENCIA (FM).

Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como lasseñales de datos son analógicas y es un tipo de modulación exponencial.

La modulación por frecuencia (FM) es el proceso de codificar información, la cualpuede estar tanto en forma digital como analógica, en una onda portadoramediante la variación de su frecuencia instantánea de acuerdo con la señal deentrada.



Ejemplo Amplitud y Frecuencia



Ejemplo:



2.3 Conversión de Analógico a Digital.

Una señal analógica es aquella cuya amplitud (típicamente tensión de una señalque proviene de un transductor y amplificador) puede tomar en principio cualquiervalor, esto es, su nivel en cualquier muestra no está limitado a un conjunto finito

de niveles predefinidos como es el caso de las señales cuantificadas.

En cambio, una señal digital es aquella cuyas dimensiones (tiempo y amplitud) noson continuas sino discretas, lo que significa que la señal necesariamente ha detomar unos determinados valores fijos predeterminados en momentos tambiéndiscretos.

Ventajas de la señal digital

1.- La ventaja principal de la transmisión digital es la inmunidad al ruido. Lasseñales analógicas son más susceptibles que los pulsos digitales a la amplitud,

frecuencia y variaciones de fase.

2.- Almacenamiento y procesamiento: Las señales digitales se puedenguardarse y procesarse fácilmente que las señales analógicas.

3.- Los sistemas digitales utilizan la regeneración de señales, en vez de laamplificación, por lo tanto producen un sistema más resistente al ruido que sucontraparte analógica.

4.- Las señales digitales son más sencillos de medir y evaluar. Por lo tanto esmás fácil comparar el rendimiento de los sistemas digitales con diferentes

capacidades de señalización e información, que con los sistemas analógicoscomparables.

5.- Los sistemas digitales están mejor equipados para evaluar un rendimiento deerror (por ejemplo, detección y corrección de errores), que los analógicos.

6.- Los equipos que procesan digitalmente consumen menos potencia y son máspequenós, y muchas veces con más económicos

Digitalización

Un conversor (o convertidor) analógico-digital (CAD), (o también ADC delinglés "Analog-to-Digital Converter") es un dispositivo electrónico capaz deconvertir una entrada analógica de voltaje en un valor binario, Se utiliza enequipos electrónicos como ordenadores, grabadores de sonido y de vídeo, yequipos de telecomunicaciones. La señal analógica, que varía de forma continuaen el tiempo, se conecta a la entrada del dispositivo y se somete a un muestreo auna velocidad fija, obteniéndose así una señal digital a la salida del mismo.

http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_anal%C3%B3gica

http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digital

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo

http://es.wikipedia.org/wiki/Amplitud_(sonido)

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Voltaje

http://es.wikipedia.org/wiki/Binario

http://es.wikipedia.org/wiki/Ordenadores

http://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo

http://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo

http://es.wikipedia.org/wiki/Ordenadores

http://es.wikipedia.org/wiki/Binario


http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Amplitud_(sonido)

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo

http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_digital

http://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_anal%C3%B3gica



Procesos de la conversiónA/D.

La digitalización o

conversión analógica-digital (conversión A/D) consistebásicamente en realizar de

forma periódica medidas de la amplitud (tensión) de una señal (por ejemplo,la que proviene de un micrófono si se trata de registrar sonidos, de unsismógrafo si se trata de registrar vibraciones o de una sonda de unosciloscopio para cualquier nivel variable de tensión de interés), redondearsus valores a un conjunto finito de niveles preestablecidos de tensión(conocidos como niveles de cuantificación) y registrarlos como númerosenteros en cualquier tipo de memoria o soporte. La conversión A/D tambiénes conocida por el acrónimo inglés ADC (analogue to digital converter ).

En esta definición están patentes los cuatro procesos que intervienen en laconversión analógica-digital:

1. Muestreo: el muestreo (en inglés, sampling ) consiste en tomar muestrasperiódicas de la amplitud de onda. La velocidad con que se toma estamuestra, es decir, el número de muestras por segundo, es lo que se conocecomo frecuencia de muestreo.

2. Retención (en inglés, hold ): las muestras tomadas han de ser retenidas(retención) por un circuito de retención (hold), el tiempo suficiente parapermitir evaluar su nivel (cuantificación). Desde el punto de vista

matemático este proceso no se contempla, ya que se trata de un recursotécnico debido a limitaciones prácticas, y carece, por tanto, de modelomatemático.

3. Cuantificación: en el proceso de cuantificación se mide el nivel de voltajede cada una de las muestras. Consiste en asignar un margen de valor deuna señal analizada a un único nivel de salida. Incluso en su versión ideal,añade, como resultado, una señal indeseada a la señal de entrada: el ruidode cuantificación.

4. Codificación: la codificación consiste en traducir los valores obtenidosdurante la cuantificación al código binario. Hay que tener presente que elcódigo binario es el más utilizado, pero también existen otros tipos de

códigos que también son utilizados.Durante el muestreo y la retención, la señal aún es analógica, puesto que aúnpuede tomar cualquier valor. No obstante, a partir de la cuantificación, cuando laseñal ya toma valores finitos, la señal ya es digital.

http://es.wikipedia.org/wiki/Muestreo_digital


http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_de_muestreo

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito

http://es.wikipedia.org/wiki/Cuantificaci%C3%B3n_digital



http://es.wikipedia.org/wiki/Ruido_de_cuantificaci%C3%B3n


http://es.wikipedia.org/wiki/Codificaci%C3%B3n_digital


http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_binario

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Conversor_AD.svg

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_binario






http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito

http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia_de_muestreo




Los cuatro procesos tienen lugar en un conversor analógico-digital.

Ejemplo

La música en el formato digital se almacena en el CD. Un sistema óptico de diodos

láser lee los datos digitales del disco cuando éste gira y los transfiere al conversordigital-analógico. Este transforma los datos digitales en una señal analógica quees la reproducción eléctrica de la música original. Esta señal se amplifica y seenvía al altavoz para poder disfrutarla.

Cuando la música original se grabó en el CD se utilizó un proceso queesencialmente, era el inverso del descrito aquí, y que utilizaba un conversor

analógico-digital.

Teorema de muestreo Nyquist

El teorema de muestreo deNyquist-Shannon, tambiénconocido como teorema demuestreo de Whittaker-Nyquist-Kotelnikov-Shannon,

criterio de Nyquist o teoremade Nyquist, Este teorema fue formulado en forma de conjetura por primera vezpor Harry Nyquist en 1928 (Certain topics in telegraph transmission theory ), y fuedemostrado formalmente por Claude E. Shannon en 1949 (Communication in the

presence of noise ).

Teorema: “La frecuencia de muestreo mínima requerida para realizar una

grabación digital de calidad, debe ser igual al doble de la frecuencia de audio de laseñal analógica que se pretenda digitalizar y grabar”.

El teorema trata con el muestreo, que no debe ser confundido o asociado con lacuantificación, proceso que sigue al de muestreo en la digitalización de una señaly que, al contrario del muestreo, no es reversible (se produce una pérdida deinformación en el proceso de cuantificación, incluso en el caso ideal teórico, que

se traduce en una distorsión conocida como error o ruido de cuantificación y queestablece un límite teórico superior a la relación señal-ruido). Dicho de otro modo,desde el punto de vista del teorema, las muestras discretas de una señal sonvalores exactos que aún no han sufrido redondeo o truncamiento alguno sobreuna precisión determinada, esto es, aún no han sido cuantificadas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Conversor_anal%C3%B3gico-digital

http://es.wikipedia.org/wiki/Conversor_digital-anal%C3%B3gico




http://es.wikipedia.org/wiki/Harry_Nyquist

http://es.wikipedia.org/wiki/1928

http://es.wikipedia.org/wiki/Claude_Shannon


http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Sistema_anal%C3%B3gico_digital.png


http://es.wikipedia.org/wiki/Claude_Shannon


http://es.wikipedia.org/wiki/Harry_Nyquist








El teorema demuestra que la reconstrucción exacta de una señal periódicacontinua en banda base a partir de sus muestras es matemáticamente posible si laseñal está limitada en banda y la tasa de muestreo es superior al doble de suancho de banda.



2.4 Modulación en banda base.

Que es la banda base?

el término banda base se refiere a la banda de frecuencias

producida por un transductor , tal como un micrófono , unmanipulador telegráfico u otro dispositivo generador de señales,antes de sufrir modulación alguna.

Banda base es la señal de una sola transmisión en un canal, bandaancha significa que lleva más de una señal y cada una de ellas setransmite en diferentes canales, hasta su número máximo de canal.

Que es un transductor?

es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado

tipo de energía de entrada, en otra diferente de salida. El nombre deltransductor ya nos indica cual es la transformación que realiza,aunque no necesariamente la dirección de la misma

Un micrófono es un transductor electroacústico que convierte la energía acústica(vibraciones sonoras: oscilaciones en la presión del aire) en energía eléctrica(variaciones de voltaje).

Que hace?

En los sistemas de transmisión, la banda base es generalmente

utilizada para modular una portadora . Durante el proceso dedemodulación se reconstruye la señal banda base original. Por ello,la banda base describe el estado de la señal antes de la modulacióny de la multiplexación y después de la demultiplexación ydemodulación.

Que es multiplexacion y demultiplexacion?

la multiplexación es la combinación de dos o más canales deinformación en un solo medio de transmisión usando un dispositivo

llamado multiplexor

demultiplexación es la recuperación de dos o más canales deinformación en un solo medio de transmisión usando un dispositivollamado demultiplexor.



Donde la podemos ver?

señal de banda base es obtenida de la salida de video compuestode dispositivos como grabadores/reproductores de video y consolasde juego, a diferencia de las señales de televisión que deben ser

moduladas para poder transportarlas vía aérea (por señal libre osatélite ) o por cable.

Se denomina banda base al conjunto de señales que no sufren ningún proceso demodulación a la salida de la fuente que las origina, es decir son señales que sontransmitidas en su frecuencia original. Dichas señales se pueden codificar y ello dalugar a los códigos de banda base.

Las señales empleadas en banda base se pueden clasificar de la siguiente forma:

Unipolares

En este caso un 1 siempre toma una polaridad, positiva o negativa, mientras queun 0 vale siempre 0.

Polares

En este caso la señal tomara valores positivos para un 1 lógico y negativos paraun 0 lógico pero nunca toma el valor 0.

Bipolares

En este caso un dígito toma valor con polaridad alternada mientras que el otropermanece siempre en 0.

Transmisión en banda base

Es utilizada para cortas distancias debido a su bajo costo. El MODEM no efectúamodulación alguna sino que solo las codifica.

Los datos se codifican para solucionar los siguientes aspectos a la banda base:

Disminuir la componente continua.



Proveer sincronismo entre transmisor y receptor.

Permitir detectar la presencia de la señal en la línea.

Es posible utilizar banda base en redes LAN y en otro tipo de redes siempre y

cuando no se emplee la red pública de comunicaciones

2.4.1 CODIFICACION AMPLITUD

La capa de enlace de datos prepara la información para su envío en forma detrenes de bits sucesiones de 0 y 1 binarios que contienen los datos o transmitirpara el funcionamiento correcto de los diferentes protocolos.

Si pensamos que un ordenador es un dispositivo eléctrico/electrónico, quefunciona a base de impulsos de corriente eléctrica continua. Comprenderemosclaramente como estos ceros y unos lógicos son interpretados por nuestramaquina como variación de tención eléctrica. Es decir, que para que lainformación circule por los diferentes partes de nuestro computador es preciso unatransformación de dígitos binarios en impulsos de electricidad continua. Elmecanismo general de transformación (datos) en algo que la computadorarepresente y que sea apto para su transmisión por un medio cualquiera sedenomina codificación, y a esos algo se le conoce como señales



2.4.2 CODIFICACION POLAR, AMPLITUD Y AMPLITUD DIFERENCIAL

La codificación polar utiliza dos niveles de voltaje, positivo y negativo.

NRZ (No retornó a cero)

RZ (Retorno a cero)

NRZ (No retornó a cero)

El nivel de la señal es siempre positivo o negativo. Los dos métodos más utilizados son:

NRZ-L: Un voltaje positivo significa que el bit es un ‘0’, y un voltaje negativo que el bit es un ‘1’.

NRZ-I: En esta codificación el bit ‘1’ se representa con la inversión del nivel de voltaje. Lo que

representa el bit ‘1’ es la transición entre un volta je positivo y un voltaje negativo, o al revés, nolos voltajes en sí mismos. Un bit ‘0’ no provoca un cambio de voltaje en la señal. Así pues, el nivel

de la señal no solo depende del valor

2.4.3 CODIFICACION AMPLITUD AMI, B8ZS Y HDB3

Corresponden a un tipo de codificación que representa a los "unos" con impulsos de polaridad

alternativa, y a los "ceros" mediante ausencia de pulsos.

El código AMI genera señales ternarias (+V -V 0), bipolares( + - ), y del tipo RZ o NRZ ( con o sin

vuelta a cero ). La señal AMI carece de componente continua y permite la detección de errores

con base en la ley de formación de los "unos" alternados.En efecto, la recepción de los "unos"

consecutivos con igual polaridad se deberá a un error de transmisión.



CODIFICACION BIPOLAR B8ZS

la sustitución bipolar de 8 ceros, también llamada la sustitución binaria de 8 ceros. Es un método

de codificación usado sobre circuitos T1, que inserta dos veces sucesivas al mismo voltaje -

refiriéndose a una violación bipolar - en una señal donde ocho ceros consecutivos sean

transmitidos. El dispositivo que recibe la señal interpreta la violación bipolar como una señal deengranaje de distribución, que guarda(mantiene) la transmisión y dispositivos de encubrimiento

sincronizados. Generalmente, cuando sucesivos "unos" son transmitidos, uno tiene un voltaje

positivo y el otro tiene un voltaje negativo.

cuando aparecen 8 "ceros" consecutivos, se introducen cambios en el patrón basados en

la polaridad del último bit codificado:

V: Violación, mantiene la polaridad anterior en la secuencia.

B: Transición, invierte la polaridad anterior en la secuencia.

CODIFICACION HDB3

es un código binario de telecomunicaciones principalmente usado en Japón, Europa y Australia y

está basado en el código AMI, usando una de sus características principales que es invertir la

polaridad de los unos para eliminar la componente continua.



Consiste en sustituir secuencias de bits que provocan niveles de tensión constantes por otras que

garantizan la anulación de la componente continua y la sincronización del receptor. La longitud de

la secuencia queda inalterada, por lo que la velocidad de transmisión de datos es la misma;

además el receptor debe ser capaz de reconocer estas secuencias de datos especiales.

El código HDB3 es un buen ejemplo de las propiedades que debe reunir un código de línea paracodificar en banda base:

-El espectro de frecuencias carece de componente de corriente continua y su ancho de banda está

optimizado.

-El sincronismo de bit se garantiza con la alternancia de polaridad de los "unos", e insertando

impulsos de sincronización en las secuencias de "ceros".



2.5 Técnicas de Modulación Digital

Recordando…..

Se denomina modulación, a la operación mediante la cual ciertas características

de una onda denominada portadora, se modifican en función de otra denominadamoduladora, que contiene información, para que esta última pueda ser transmitida.

La onda en condiciones de ser transmitida, Se denomina señal modulada.

El proceso inverso, que consiste en separar de la señal modulada, la onda quecontiene

solamente la información, se llama demodulación.

La modificación debe hacerse de tal forma, que la información no se altere enninguna parte del proceso.

La modulación digital es un proceso mediante el cual se transforman lossímbolos digitales en formas de onda adecuadas para la transmisión sobre elcanal de comunicación.

Proceso por el cual una señal digital originada por el emisor es convertida enanalógica para ser transmitida al receptor.



Ejemplo:

Un modem es un dispositivo que convierte las señales digitales del ordenador enseñales analógica que pueden transmitirse a través del canal telefónico.

La transmisión digital es la transmisión de pulsos digitales, entre dos o máspuntos, de un sistema de comunicación.

El radio digital es la transmisión de portadoras analógicas moduladas, en formadigital, entre dos o más puntos de un sistema de comunicación. Los sistemas detransmisión digital requieren de un elemento físico, entre el transmisor y el



receptor, como un par de cables metálicos, un cable coaxial, o un cable de fibraóptica.

En los sistemas de radio Análogo, el medio de transmisión es el espacio libre o laatmósfera de la Tierra.



Radio digital

Hay cuatro técnicas de modulación digital que se suelen utilizar en sistemas deradio digital:

Transmisión (Modulación) por :Desplazamiento de Amplitud (ASK)

Desplazamiento de frecuencia (FSK)

Desplazamiento de fase (PSK) y

De amplitud en cuadratura (QAM).



2.5.1 Modulación por Desplazamiento de Amplitud (ASK)

ASK (Amplitudes-Shift Keying), es una modulación de amplitud donde la señalmoduladora (datos) es digital.

Los dos valores binarios se representan con dos amplitudes diferentes y es usualque una de las dos amplitudes sea cero; es decir uno de los dígitos binarios serepresenta mediante la presencia de la portadora a amplitud constante, y el otrodígito se representa mediante la ausencia de la señal portadora.

Codificación

La forma más simple y común de ASK funciona como un interruptorque apaga/enciende la portadora, de tal forma que la presencia de portadoraindica un 1 binario y su ausencia un 0. Este tipo de modulación pordesplazamiento on-off es el utilizado para la transmisión de código Morsepor radiofrecuencia, siendo conocido el método como operación en onda continua .

ASK es sensible a cambios repentinos de la ganancia, además es una técnica demodulación ineficaz.

La técnica ASK se utiliza para la transmisión de datos digitales en fibras ópticas,en los transmisores con LED, la expresión de la señal modulada sigue siendoválida. Es decir, un elemento de señal se representa mediante un pulso de luz,mientras que el otro se representa mediante la ausencia de luz.



2.5.2 Modulación por Desplazamiento de Frecuencia (FSK)

FSK (Frequency-Shift Keying), Consiste en un procedimiento de 2 osciladores conFrecuencias Diferentes para dígitos 0 y 1. Normalmente es usada para transmisiónde datos en bajas velocidades y puede ser :

Coherente: Donde no ocurre variación de fase de la portadora para dígitos delmismo valor.

No Coherente: Donde puede ocurrir variación de fase de la portadora para dígitosdel mismo valor.

Los dos valores binarios se representan con dos frecuenciasdiferentes (f1 y f2) próximas a la frecuencia de la señal portadora fp.

Generalmente f1 y f2 corresponden a desplazamientos de igualmagnitud pero en sentidos opuestos de la frecuencia de la señalportadora.



Un ejemplo de este tipo de modulación digital sería la conocida como RTTYo radioteletipo es un sistema de telecomunicaciones en el que dosterminales (llamados teletipos) se comunican a través de un enlace de radio.

Otro ejemplo podría ser el radiopacket en VHF (muy alta frecuencia) a 1200

baudios; donde la portadora toma el valor de frecuencia de 1200 Hz. paratransmitir un 1 lógico y el de 2200 Hz. para el 0 lógico.



2.5.3 Modulación por desplazamiento de Fase (PSK)

La modulación por desplazamiento de fase o PSK (Phase Shift Keying) es unaforma de modulación angular que consiste en hacer variar la fase dela portadora entre un número de valores discretos.

La modulación PSK asigna una fase distinta a la portadora, según el estado de laseñal de datos.

<<La diferencia con la modulación de fase convencional (PM) es que mientras enésta la variación de fase es continua, en función de la señal moduladora, en laPSK la señal moduladora es una señal digital y, por tanto, con un número deestados limitado>>.



La modulación PSK es utilizada para transmisores de bajo coste y que norequieran altas velocidades.

Ejemplo:

El estándar de red LAN inalámbrica, el IEEE 802.11 b-1999, usa una variedad demodulaciones PSK, dependiendo de la velocidad de transmisión.



2.5.4 Modulación de Amplitud en cuadrática (QAM)

Significa combinar ASK y PSK de tal forma que haya un contraste máximo entrecada bit, dibit, tribit, etc. Debido a que los cambios de amplitud son susceptibles alruido 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 elnúmero de desplazamientos en amplitud.

Se asocian a esta tecnología aplicaciones tales como:

Módems telefónicos para velocidades superiores a los 2400 bps.

Transmisión de señales de televisión, microondas, satélite (datos a altavelocidad por canales con ancho de banda restringido).

Modulación TCM (Trellis Coded Modulation), que consigue velocidades de

transmisión muy elevadas combinando la modulación con la codificación decanal.

Módems ADSL que trabajan en el bucle de abonado, a frecuencias situadasentre 24KHz y 1104KHz, pudiendo obtener velocidades de datos de hasta9Mbps, modulando en QAM diferentes portadoras.

La modulación QAM consiste en modular por desplazamiento en amplitud (ASK)de forma independiente, dos señales portadoras que tienen la misma frecuenciapero que están desfasadas entre sí 90º. La señal modulada QAM es el resultadode sumar ambas señales ASK. Estas pueden operar por el mismo canal sin



interferencia mutua porque sus portadoras al tener tal desfase, se dice que estánen cuadratura.



CUADRO COMPARATIVO VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Ventajas Desventajas

ASKLa fuerza de la señal portadoravaria para representar valoresbinarios (1 o O). Frecuencia y fasepermanecen constantes mientras laamplitud cambia.

Es sensible a cambios repentinos dela ganancia, además es una técnicade modulación ineficaz.

FSK Inmunidad al Ruido,Almacenamiento y procesamiento,

Utilización de regeneradores deseñales, Las Señales son mássencillas de medir y evaluar, Mejordetección y corrección de errores,Sus equipos consumen menospotencia.

Requieren más ancho de banda,

Requiere Sincronización Precisas,Los sistemas de transmisión deestos son incompatibles con lasinstalaciones analógicas existentes.

PSK La potencia de todos los símboloses la misma, por lo que se simplificael diseño de los amplificadores y

etapas receptoras (reduciendocostes), dado que la potencia de lafuente es constante y permite unasincronización más rápida en elreceptor.

Mayor vulnerabilidad al ruido

QAM

Se comporta mejor frente al ruidoque la PSK

Es más sensible a trabajar en zonano lineal en los equipos, al llevarparte de la información en amplitud

unidad 2 tecnicas de modulacion

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