Modulaciones Digitales

´ ´ Tecnicas de Modulacion

´ ´ Unidad 3. Tecnicas de Modulacion
´ 3.3 Modulacion PCM.

´ 3.4 Modulacion DPCM y ADPCM.

´ 3.5 Modulacion Delta. 3.6 Multiplexado.
1

´ ´ Tecnicas de Modulacion

´ Modulacion Digital ´ ´ ´ En los sistemas de modulacion por pulsos analogicos, la amplitud, ancho y posicion de un pulso ´ ˜ ´ pueden ser variados en proporcion con las amplitudes de la senalde informacion sobre un rango ´ continuo. En sistemas donde se aplica la modulacion digital de pulsos, las muestras transmitidas pueden tomar solo valores discretos. Dentro de las principales modulaciones digitales de pulsos ´ ´ ´ ´ estan: modulacion por codificacion de pulsos (PCM), modulacion por codificacion de ´ ´ pulsos diferencial (DPCM), modulacion por codificacion de pulsos diferencialadaptivo ´ (ADPCM) y modulacion delta (DM).

2

´ ´ Tecnicas de Modulacion

Pulse Code Modulation (PCM):

´ ´ ´ La modulacion PCM es un proceso de 3 etapas: muestreo, cuantizacion y codificacion. En PCM, el valor cuantizado de cada muestra es la cantidad a transmitir. T´picamente, el valor ı cuantizado se codifica en una secuencia de datos binarios. Por lo tanto, la salida del modulador ´ es larepresentacion en pulsos de una secuencia binaria. Un binario se representa como un pulso, y un como la ausencia de un pulso.
¡

˜ valores posibles, donde En PCM, cada muestra de la senal es cuantizada a uno de ˜ es el numero de bits utilizados para representar cada muestra ( ´ ). Si la senal de ´ y su frecuencia de muestreo es , entonces existen informacion tiene un ancho de banda pulsosbinarios que se transmiten por segundo ( bits/s donde denota la frecuencia de muestreo en Hz).
¦ §¥ ¤ £ ¤ © ¨   £ ¥   ¥ ¨   

  ¨ ¨

¢

3

´ ´ Tecnicas de Modulacion

4

´ ´ Tecnicas de Modulacion

˜ ´ ˜ Sea la senal de informacion y la senal muestreada a una frecuencia ´ proceso de cuantizacion puede ser modelado de la siguiente manera donde
  

, entonces el

denotael valor cuantizado de la muestra



" !



#

$  "! #

¤  # %# " ! "! &

y

´ el error de cuantizacion.

˜ ´ ˜ Muchas senales de informacion, tales como las senales de voz, tienen la caracter´stica particular ı ˜ ´ de que muestras con valores de amplitud pequenos ocurren mas frecuentemente que muestras con valores de amplitud grande. Sin embargo, un cuantizador uniformeproporciona el mismo ´ ´ ˜ espacio entre niveles sucesivos a traves del rango dinamico de la senal. Por lo tanto, una mejor ´ aproximacion es emplear un cuantizador no uniforme.

$  "!

" ! &



" !

#

#

#

5

´ ´ Tecnicas de Modulacion

digital
3 2 1 −3 −2 0000 −1 −1 −2 −3 0011 0010 0001

1 1111 1110 1101

2

3

analogico

Cuantizador de 4 bits
6

´ ´Tecnicas de Modulacion

Differential Pulse Code Modulation (DPCM):

En PCM, cada muestra se codifica de manera independiente. Sin embargo, un gran numero ´ ˜ ´ ´ de senales muestreadas a la razon de muestreo de Nyquist o a una razon mayor exhiben una ´ ´ correlacion significativa entre muestras consecutivas. En otras palabras, la variacion promedio ˜ en amplitud entre muestras consecutivas esrelativamente pequena. Consecuentemente, un ´ ´ esquema de codificacion que explote la redundancia en las muestras resultara en tasa de trans´ ´ mision mas eficiente para el sistema. ´ De esta manera, una solucion simple es codificar la diferencia entre muestras sucesivas en lugar de codificar las propias muestras. Debido a que la diferencia entre muestras con´ ˜ secutivas debe ser mas pequena que laamplitud de la muestra actual, esta diferencia requiere ´ un numero menor de bits para su representacion. ´

 

7

´ ´ Tecnicas de Modulacion
m(t) m[k] + e[k] ~ e[k] m[k] Predictor Binary Encoder DPCM Code

Sampler

Quantizer

−
m[k]

~

a) DPCM Encoder
~
m[k] ~ e[k] m[k] Predictor Binary Decoder DPCM Code

b) DPCM Decoder
8

´ ´ Tecnicas de Modulacion

La entrada al...