Modulacion

1.1 INTRODUCCIÓN

Actualmente el intercambio de datos entre dos o más dispositivos se realiza por medio de una red. Estas redes se forman de diferentes formas y generalmente incluyen un dispositivo de comunicación que permite tener acceso a un medio de transmisión ya sea guiado o no guiado. En la figura 1 (a) puede apreciarse el diagrama de bloques general para un sistema de comunicación y enla figura 1 (b) se observa el caso particular de una conexión por MODEM de una computadora con un servidor a través de la red telefónica.



Figura 1 Sistema de comunicación


El medio usado para transmitir los datos impone límites de ancho de banda y como es bien sabido de la teoría de comunicaciones, esto limita la velocidad máxima con la que los datos pueden viajar pordicho medio. Los medios guiados más comunes incluyen a los cableados de cobre y fibra óptica. Los medios no guiados incluyen a las comunicaciones vía radio de microondas y enlaces satelitales.

Independientemente del tipo de medio usado (con excepción quizá de la fibra óptica), siempre se tiene la necesidad de optimizar el uso del ancho de banda disponible. En los viejos tiempos en losque las computadoras personales permanecían aisladas entre sí y solo se comunicaban con una impresora, la comunicación se hacía (y se sigue haciendo en algunos casos) de manera digital usando algunos estándares bien conocidos como el RS232 o el CENTRONICS. Sin embargo, las limitaciones del ancho de banda de los cables usados en estos estándares solo permiten transferir datos a distancias menoresa 10 metros, a distancias más grandes las señales se degradan a tal punto que los equipos en el otro extremo no pueden recuperar la información a partir de ellas.

El principal problema de las comunicaciones que se realizan de manera 100% digital (señales de pulsos cuadrados) es que dichas señales ocupan un rango de frecuencias tan amplio que las características de cualquier medioguiado o no guiado impiden su correcta transmisión. Además de estos problemas relacionados directamente con las características físicas del medio existen además los errores inducidos por el ruido, entendiéndose por ruido cualquier contaminación de la señal original que impida que la información que se recibe en el extremo receptor sea idéntica a la que se ha enviado desde el transmisor.Para dar solución a estos dos problemas se ha optado por hacer uso de las señales analógicas y de las técnicas de modulación cuando la señal ha de transmitirse a distancias mayores. El uso de las técnicas de modulación permite limitar el ancho de banda de las señales y hacer un uso más eficiente de los medios de transmisión. Las tres principales técnicas son la modulación en amplitud (AM), lamodulación en frecuencia (FM) y la modulación en fase (PM), según se varíe la señal senoidal o portadora que se usa en la transmisión.

Dicha señal es una función del tipo. Donde A es la amplitud, es la frecuencia y es la fase. La descomposición de este tipo de señales por medio del análisis de Fourier es algo que se tiene bien estudiado y permite discriminar las componentesnecesarias para su correcta recuperación. Esta discriminación de componentes permite recuperar la señal a pesar de que se imponen restricciones en su espectro, estas restricciones son las que permiten tener un ancho de banda pequeño y bien definido.



Figura 2 Señal senoidal

En la figura 2 (a) pueden apreciarse las características de un señal senoidal, la altura o valor máximo de la funciónseno es lo que se conoce como amplitud, el número de ciclos por segundo es lo que se conoce como frecuencia. En la figura 2 (b) se aprecia lo que se denomina como fase, si consideramos a la señal senoidal como la proyección en el eje y de un vector que se mueve de manera circular, entonces la fase es el ángulo que forma dicho vector con el eje x. Así hablamos de una fase de 0 grados cuando el...