Profa. Gabriela Leija Hernández Tema 2 Modulación Materia: Comunicaciones Digitales Semestre: 6to. Carrera: ICE Febrero-Julio 2017 ESIME Unidad Zacatenco
TIPOS DE MODULACIONES Recordemos que la modulación adapta la señal transmitida a las propiedades del canal por medio del uso de una portadora. La modulación sin consideración de su tipo es un proceso reversible, tal que el mensaje puede ser recuperado en el receptor por medio de la demodulación. Hay dos tipos básicos de modulación: - Modulación por onda continua - Modulación por pulsos MODULACIÓN POR ONDA CONTINUA Las modulaciones de amplitud (AM), frecuencia (FM) y fase (PM) tratadas anteriormente se designan genéricamente como modulaciones de onda continua, en que se varían los parámetros de una portadora senoidal continua de acuerdo a una señal moduladora de información. Este tipo de modulación se adapta mejor a las señales que varían usualmente con el tiempo. Por lo general la portadora senoidal está a una frecuencia mayor que cualquiera de las componentes de frecuencia contenidas en la señal modulante. El proceso de modulación se caracteriza por traslación de frecuencia, es decir, el espectro del mensaje se corre a una banda más alta de frecuencia Tenemos dos tipos de modulación por onda continua: - Modulación lineal - Modulación exponencial En la modulación lineal (AM) se varía la amplitud de la portadora en función de la señal modulante. En la modulación exponencial (FM y PM) se varía la frecuencia o la fase de la portadora en función de la amplitud de la señal modulante. MODULACIÓN POR PULSOS En la modulación de pulsos, lo que se varía es alguno de los parámetros de un tren de pulsos uniformes (onda portadora), bien sea su amplitud, duración o posición. En este tipo de modulación se distinguen dos clases: - Modulación analógica de pulsos, la información se transmite básicamente en forma analógica, pero la transmisión tiene lugar a intervalos discretos de tiempo. En la modulación de pulsos analógica el parámetro modulado varía en proporción directa a la señal modulante. Hay tres tipos de modulación analógica. TEMA 2. Modulación 1 / 4
- Modulación por amplitud de pulso, PAM (Pulse Amplitude Modulation).- La amplitud de pulsos rectangulares equiespaciados es proporcional al valor instantáneo de las muestras de una señal continua. En la fig. 1, podemos ver una ejemplo de señal moduladora a). En b), se puede ver la portadora utilizada para generar la señal PAM, como puede verse solo es un tren periódico de pulsos. En c) podemos ver la señal PAM generada a partir de la señal moduladora, de la fig. a) y la señal portadora de la fig. b). Fig. 1 Modulación PAM - Modulación por Duración de Pulso, PDM (Pulse During Modulation).- También se le conoce como PWM (Pulse Width Modulation).Ver fig. 2 Fig. 2 Señal PDM TEMA 2. Modulación 2 / 4
- Modulación por Posición de Pulso, PPM (Pulse Position Modulation).- Ver fig. 3 Fig. 3 Señal PPM PDM y PPM generalmente se fusionan bajo el título de modulación por tiempo de pulso, PTM (Pulse Time Modulation). Fig. 4 Modulación PAM, PDM, PPM y PCM PAM se usa como forma intermedia de modulación en PSK, QAM y PCM, aunque casi nunca se use por sí misma. Las modulaciones PWM y PPM se usan por lo general en sistemas de comunicaciones de propósito militar, pero casi nunca sistemas comerciales. PCM, es el método más frecuente de modulación de pulso. - Modulación digital de pulsos (o codificada), la señal de información es discreta, tanto en amplitud como en tiempo, permitiendo la transmisión digital como una secuencia de pulsos codificados, todos de la misma amplitud. La modulación por pulsos ofrece dos ventajas potenciales sobre la modulación por onda continua: - Primero, la potencia transmitida puede ser concentrada en ráfagas cortas en lugar de ser entregadas continuamente. - Segundo los intervalos de tiempo entre pulsos pueden ser llenados con valores de muestra de otros mensajes, permitiendo la transmisión de muchos mensajes sobre un sistema de comunicación. Esta multiplexación o multicanalizaciónel dominio del tiempo se conoce como TDM (Time Division Multiplexing, multiplexación por división de tiempo). TEMA 2. Modulación 3 / 4
El mensaje es convertido de un lenguaje simbólico a otro, tomando la señal modulada valores finitos o discretos. Un ejemplo de este tipo de modulación es la modulación por impulsos codificados PCM (Pulse Code Moudulation), la Modulación Delta, Diferencial Delta, Diferencial PCM. Entonces, de acuerdo a un tipo de señal banda base y a la señal portadora, podemos emplear la modulación correspondiente, de acuerdo a la tabla 1. Tabla 1 Tipos de Modulación, de acuerdo al tipo de señal banda base y señal portadora. El diagrama básico de un modulador sería el mostrado en la figura 5, De la tabla 1, y considerando la fig. 5, podemos mencionar lo siguiente, si la señal modulada es analógica y la señal portadora también lo es, la señal de información tiene que ser analógica, es decir, fig. 6. Fig. 5 Diagrama base de un modulador Fig. 6 Para señales analógicas En la modulación digital, la señal de información es un flujo binario compuesto por señales binarias, es decir cuyos niveles de voltaje sólo son dos y corresponden a ceros y unos. En la modulación analógica de pulsos, la señal no necesariamente es de dos niveles, sino que el nivel de la señal puede tener cualquier valor real, si bien la señal es discreta, en el sentido de que se presenta a intervalos definidos de tiempo, con amplitudes, frecuencias, o anchos de pulso variables. Fig. 6 Clasificación de las modulaciones de acuerdo al tipo de portadora. TEMA 2. Modulación 4 / 4