Modulación
En telecomunicación el término modulación engloba el conjunto de técnicas para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda sinusoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información en forma simultánea, protegiéndola de posibles interferencias y ruidos.
Básicamente, 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 la información que queremos transmitir.
Dependiendo del parámetro sobre el que se actúe, tenemos los distintos tipos de modulación:
• Modulación en doble banda lateral (DSB)
• Modulación de amplitud (AM)
• Modulación de fase (PM)
• Modulación de frecuencia (FM)
• Modulación banda lateral única (SSB, ó BLU)
• Modulación de banda lateral vestigial (VSB, VSB-AM, ó BLV)
• Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)
• Modulación por división ortogonal de frecuencia (OFDM), también conocida como 'Modulación por multitono discreto' (DMT)
• Modulación por longitud de onda
• Modulación en anillo
Cuando la OFDM se usa en conjunción con técnicas de codificación de canal, se denomina Modulación por división ortogonal de frecuencia codificada (COFDM).
También se emplean técnicas de modulación por impulsos, pudiendo citar entre ellas:
• Modulación por impulsos codificados (PCM)
• Modulación por anchura de impulsos (PWM)
• Modulación por amplitud de impulsos (PAM)
• Modulación por posición de impulsos (PPM)
Cuando la señal moduladora es una indicación simple on-off a baja velocidad, como una transmisión en código Morse o radioteletipo (RTTY), la modulación se denomina manipulación, modulación por desplazamiento, así tenemos:
• Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)
• Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)
• Modulación por desplazamiento de fase (PSK)
• Modulación por desplazamiento de amplitud y fase (APSK o APK)
La transmisión de radioteletipo (RTTY) puede ser considerada como una forma simple de Modulación por impulsos codificados
Cuando se usa el código Morse para conmutar on-off la onda portadora, no se usa el término 'manipulación de amplitud', sino operación en onda contínua (CW).
La modulación se usa frecuentemente en conjunción con varios métodos de acceso de canal.
Modulación en doble banda lateral
En telecomunicación el término modulación engloba el conjunto de técnicas para transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda sinusoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información en forma simultánea, protegiéndola de posibles interferencias y ruidos.
Básicamente, 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 la información que queremos transmitir.
Dependiendo del parámetro sobre el que se actúe, tenemos los distintos tipos de modulación:
• Modulación en doble banda lateral (DSB)
• Modulación de amplitud (AM)
• Modulación de fase (PM)
• Modulación de frecuencia (FM)
• Modulación banda lateral única (SSB, ó BLU)
• Modulación de banda lateral vestigial (VSB, VSB-AM, ó BLV)
• Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)
• Modulación por división ortogonal de frecuencia (OFDM), también conocida como 'Modulación por multitono discreto' (DMT)
• Modulación por longitud de onda
• Modulación en anillo
Cuando la OFDM se usa en conjunción con técnicas de codificación de canal, se denomina Modulación por división ortogonal de frecuencia codificada (COFDM).
También se emplean técnicas de modulación por impulsos, pudiendo citar entre ellas:
• Modulación por impulsos codificados (PCM)
• Modulación por anchura de impulsos (PWM)
• Modulación por amplitud de impulsos (PAM)
• Modulación por posición de impulsos (PPM)
Cuando la señal moduladora es una indicación simple on-off a baja velocidad, como una transmisión en código Morse o radioteletipo (RTTY), la modulación se denomina manipulación, modulación por desplazamiento, así tenemos:
• Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK)
• Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK)
• Modulación por desplazamiento de fase (PSK)
• Modulación por desplazamiento de amplitud y fase (APSK o APK)
La transmisión de radioteletipo (RTTY) puede ser considerada como una forma simple de Modulación por impulsos codificados
Cuando se usa el código Morse para conmutar on-off la onda portadora, no se usa el término 'manipulación de amplitud', sino operación en onda contínua (CW).
La modulación se usa frecuentemente en conjunción con varios métodos de acceso de canal.
Modulación en doble banda lateral
La modulación en doble banda lateral (DBL), en inglés Double Side Band (DSB), es una modulación lineal que consiste en modificar la amplitud de la señal portadora en función de las variaciones de la señal de información o moduladora. La modulación en doble banda lateral equivale a una modulación AM, pero sin reinserción de la portadora.
Expresión matemática de una señal DBL
Considerándo la señal portadora cómo:
La señal modulada en DBL responde a la siguiente ecuación:
dónde x(t) es la señal de información (mensaje), y VDBL(t) la señal modulada en DBL.
Se trata pues, de multiplicar la señal moduladora y la señal portadora de forma que obtenemos una señal cuya envolvente es directamente la señal de información multiplicada por la amplitud de la portadora. Espectralmente, esto equivale a convolucionar las dos señales, por tanto desplazar el espectro de la señal moduladora centrándolo en la frecuencia de la portadora, positiva y negativa. Esto implica que el ancho de banda de la señal DBL es, como en AM, el doble del ancho de banda del mensaje.
La principal ventaja de la modulación DBL respecto la modulación AM es que toda la poténcia de la señal moduladora se emplea en la transmisión de la información, de modo que la relación señal-ruido (SNR) en recepción será mayor.
El principal inconveniente es que su demodulación es más complicada, ya que el hecho de multiplicar directamente la señal portadora y la moduladora, implica que la envolvente de la señal modulada es directamente x(t), y teniendo en cuenta que x(t) tomará valores positivos y negativos, no podremos recuperar la información con un simple detector de envolvente.
Demodulación de DBL
Como ya hemos visto, no puede recuperarse la información de una señal DBL mediante un detector de envolvente ya que su envolvente no toma siempre valores positivos.
Para demodular una señal en DBL se utiliza un tipo de demodulador, llamado demodulador coherente, que se basa en la siguiente propiedad matemática de la función coseno:
Al multiplicar la señal DBL con el coseno de misma frecuencia y MISMA FASE que la portadora, se obtiene (en este caso consideramos la fase inicial igual a cero):
Generalmente, en el demodulador se elige un coseno de amplitud 2 para que desaparezca el factor 1/2.
A partir de esta expresión, con un filtro paso bajo (LPF) de obtiene x(t):
Poténcia de la señal modulada en DBL
Podemos calcular la poténcia de la señal modulada DBL a partir de su expresión temporal calculando la esperanza de ésta al cuadrado.
dónde Px es la potencia de la señal moduladora y Ap la amplitud de la portadora.
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