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Modulación

PERMITE:La modulación permite transmitir datos digitales mediante señales analógicas convirtiendo los datos a un formato analógico.

CONSISTE:La modulación consiste en modificar una señal continua de frecuencia constante, denominada señal portadora, para representar la información que se quiere transmitir.

Las técnicas básicas de modulación son

Modulación por desplazamiento de amplitud (Amplitude-Shift Keying - ASK): Los valores binarios se representan mediante dos amplitudes diferentes de la portadora, manteniendo la frecuencia y la fase constantes. La modulación ASK también es usada para transmitir datos digitales sobre la fibra óptica donde el valor binario 1 es representado por un pulso corto de luz y el valor binario 0 por la ausencia de luz.

Modulación por desplazamiento de frecuencia (Frequency-Shift Keying - FSK): Este método es menos sensible a errores que la modulación por desplazamiento de amplitud ASK. Se utiliza para transmisiones de teléfono a altas frecuencias, y para LAN's con cables coaxiales.

Modulación por desplazamiento de fase (Phase-Shift Keying - PSK): Existen varias variaciones de este tipo de modulación donde se utilizan varios ángulos de fase, haciendo posible codificar más de un bit en cada intervalo de tiempo.

Modulación PSK en cuadratura - Quadrature Phase-Shift Keying (QPSK) Si se realizan desplazamientos de fase correspondientes a múltiplos de 1/2 (90º), habrá 4 posibles ángulos de fase y cada elemento de señal podrá representar dos bits.Utilizando 12 ángulos de fase, cuatro de los cuales tienen dos posibles amplitudes se pueden representar 24 posibilidades. Lo que hace que cada elemento de señal pueda representar 4 bits.

Modulación de amplitud en cuadratura - Quadrature Amplitude Modulation (QAM) Permite codificar varios dígitos en cada intervalo de tiempo dependiendo del número de estados posibles. Se utiliza para la transmisión de datos a alta velocidad por canales con ancho de banda restringido.

Modulación CAP - Carrierless Amplitude and Phase Esta modulación está basada en QAM. La diferencia fundamental radica en que la señal portadora se suprime. Es la modulación utilizada en las primeras versiones de la tecnología ADSL.

Las formas básicas de Modulación son:

Amplitud

Modulación en Amplitud - Doble banda lateral con portadora - AM

Doble banda lateral sin portadora - DBL-SP

Banda lateral única - BLU

Angular

Modulación en Frecuencia - FM

Modulación en Fase - PM

Modulación Analógica

Las tres técnicas de modulación analógica son:

Modulación de la amplitud (AM o amplitud modulada).

Modulación de la frecuencia (FM o frecuencia modulada).

Modulación de la fase (PM o fase modulada).

Modulación Digital

Los siguientes son algunos de casos extremos de estas técnicas:1​

Modulación por desplazamiento de amplitud (ASK, Amplitude Shift Keying)

Desactiva la amplitud durante toda la trayectoria

Modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK,Frecuency Shift Keying)

Salta a una frecuencia extrema.

Modulación por desplazamiento de fase (PSK, Phase Shift Keying)

Desplaza la fase 180 grados.

AMPLITUD MODULADA AM

La modulación de amplitud o amplitud modulada (AM) es una técnica utilizada en el procesamiento de señales y la comunicación electrónica, más comúnmente para la transmisión de información a través de una onda transversal de televisión. La modulación en amplitud (AM) funciona mediante la variación de la amplitud de la señal transmitida en relación con la información que se envía. Contrastando esta con la modulación de frecuencia, en la que se varía la frecuencia, y la modulación de fase, en la que se varía la fase.

Una gran ventaja de AM es que su demodulación es muy simple y, por consiguiente, los receptores son sencillos y baratos; un ejemplo de esto es la radio a galena. Otras formas de AM como la modulación de banda lateral única o la modulación de doble banda lateral son más eficientes en ancho de banda o potencia pero en contrapartida los receptores y transmisores son más caros y difíciles de construir, ya que además deberán reinsertar la onda portadora para conformar la AM nuevamente y poder demodular la señal transmitida.

Modulación de Amplitud

Modulación de amplitud (AM es el proceso de cambiar la amplitud de una portadora de frecuencia relativamente alta de acuerdo con la amplitud de la señal modulante (información). Las frecuencias que son lo suficientemente altas para radiarse de manera eficiente por una antena y propagase por el espacio libre se llaman comúnmente radiofrecuencias o simplemente RF. Con la modulación de amplitud, la información se imprime sobre la portadora en la forma de cambios de amplitud.

Recepción de AM

La recepción de AM es el proceso inverso de la transmisión de AM. Un receptor de AM convencional, simplemente convierte una onda de amplitud modulada nuevamente a la fuente original de información (o sea, demodular la onda AM). Cuando se demodula una onda AM, la portadora y la porción de la envolvente que lleva la información (o sea, las bandas laterales) se convierten (se "bajan ") o se trasladan del espectro de radio frecuencia a la fuente original de información.

Procesamiento de señales

La AM también ha sido utilizada en el procesamiento de señales, particularmente en el campo de la producción musical, para generar diversos efectos de sonido. Probablemente, el efecto más popular de ellos es el tremolo (del inglés: trémolo), en el cual una onda portadora simple de baja frecuencia (generada por un LFO) y mantenida usualmente a una frecuencia fija menor a 20 Hz, es modulada por una señal de entrada.

La modulación de frecuencia, o frecuencia modulada (FM),​ es una técnica de modulación angular4​n 1​ que permite transmitir información a través de una onda portadora variando su frecuencia. La modulación de frecuencia se usa comúnmente en la banda de muy alta frecuencia para radiodifusión de la música y el habla y de audio en televisión analógica. Se utiliza una transmisión de banda estrecha o N-FM (de la sigla en inglés "Narrow-FM") para comunicaciones de voz en la radio de dos vías, a diferencia del tipo que se usa en la radiodifusión comercial FM que se llama FM de banda ancha o W-FM. (de la siglas en inglés "Wide-FM"). Además, se utiliza para enviar señales al espacio.

Modulación del oscilador. En un oscilador estable, controlado con un cristal piezoeléctrico, se añade un condensador variable con la señal moduladora (varactor). Eso varía ligeramente la frecuencia del oscilador en función de la señal moduladora.

Moduladores de fase. Un modulador de FM se puede modelar exactamente como un modulador de PM con un integrador a la entrada de la señal moduladora.

Modulador con Bucle de enganche de fase (PLL). En este caso se incorpora el VCO, pero ahora su salida se compara con una frecuencia de referencia para obtener una señal de error, de modo que se tiene una realimentación negativa que minimiza dicho error.

Demodulador de FM

Discriminador reactivo. Se basa en llevar la señal de FM a una reactancia, normalmente bobinas acopladas, de forma que su impedancia varíe con la frecuencia. La señal de salida aparece, entonces, modulada en amplitud y se detecta con un detector de envolvente. Detector con PLL. La señal del PLL proporciona la señal demodulada. Existen muchas variaciones según la aplicación, pero estos detectores suelen estar en circuitos integrados que, además, contienen los amplificadores de RF y de frecuencia intermedia.

TECNICAS DE MODULACION

Importancia de la modulación

En Telecomunicaciones el término modulación engloba el conjunto de técnicas para trasportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda senoidal. Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que permitirá trasmitir más información simultáneamente o proteger la información de posibles interferencias y ruidos.

¿Por qué se modula una señal?

Para controlar dicha señal y así facilitar la propagación de la señal de información por cable o por el aire, ordenar el espacio radioeléctrico, distribuir canales a cada información distinta.

¿Por qué se modula una señal?

Para disminuir las dimensiones de las antenas, optimizar el ancho de banda de cada canal evitando interferencias entre canales, proteger a la información de las degradaciones por ruido y definir la calidad de la información trasmitida.

Técnicas básicas de modulación

Existen tres aspectos básicos de la portadora que pueden modularse:

Amplitud

Frecuencia

Fase o ángulo

Las tres técnicas correspondientes son las siguientes:

Amplitud modulada (AM)

Frecuencia modulada (FM)

Modulación de fase (PM)

Conversión de analógico a analógico

La conversión de analógico a analógico es la representación de información analógica mediante una señal analógica.

Modulación en fase (PM)

Tipo de modulación que se caracteriza porque la fase de la onda portadora varía directamente de acuerdo con la señal modulante, resultando una señal de modulación en fase.

Muestreo

El muestreo digital es una de las partes del proceso de digitalización de las señales. Consiste en tomar muestras de una señal analógica a una frecuencia o tasa de muestreo constante, para cuantificarlas posteriormente.

Cuantificación

El proceso de cuantificación es uno de los pasos que se siguen para lograr la digitalización de una señal analógica.

Básicamente, la cuantificación lo que hace es convertir una sucesión de muestras de amplitud continua en una sucesión de valores discretos preestablecidos según el código utilizado.

Codificación

Se entiende por Codificación en el contexto de la Ingeniería al proceso de conversión de un sistema de datos de origen a otro sistema de datos de destino. De ello se desprende como corolario que la información contenida en esos datos resultantes deberá ser equivalente a la información de origen.