QAM

QAM, La guía completa.
QAM, La Guía Completa.
01-Abril-2003 
Luis Gabriel Sienra

Existe una clara tendencia hacia los sistemas digitales de comunicación. Los servicios de telefonía celular, analógicos hasta hace un par de años, hoy son todos de naturaleza digital. Lo mismo sucede con muchos otros sistemas de comunicación, entre los que podemos mencionar otros servicios de telefonía, serviciosde transmisión de datos, de radio digital, de distribución de contenido vía satélite y, desde luego, de televisión. En el ámbito de la televisión, aun cuando la mayor parte de las transmisiones radiodifundidas son de carácter analógico, comienzan a aparecer las transmisiones digitales, mismas que ya se han hecho presentes en las redes de cable y en otros sistemas de televisión de paga. Hoy en díanos parece muy familiar encontrarnos con cajas decodificadoras o "set-top boxes" que, entre otras cosas, permiten transformar las señales digitales de televisión recibidas, en una señal analógica que alimente los televisores convencionales.

Recordemos rápidamente que en una señal analógica la información es presentada como una forma de onda electromagnética continua, mientras que en una señaldigital, la información se representa en forma discreta con precisión finita. En una señal digital, una combinación única de bits ("unos" y "ceros") cuenta con un significado especial para un sistema de comunicación en particular. Para que una señal, ya sea analógica o digital, pueda transmitirse eficientemente a través de un medio o canal de comunicación, es necesario contar con algún método demodulación. La modulación consiste en variar una o varias características (ya sea amplitud, frecuencia o fase) de una señal (portadora), en función de las variaciones de la señal que contiene la información a transmitir.

La popularidad de los sistemas digitales de comunicación no es producto de un capricho o de la casualidad. Un sistema digital ofrece múltiples ventajas respecto a uno analógico,como por ejemplo mayor inmunidad al ruido, menor consumo de energía eléctrica y menor costo. Debido a esta clara transición hacia los sistemas digitales de comunicación, es necesario pensar en técnicas de modulación digital, mismas que ofrecen una mayor capacidad para acarrear grandes cantidades de información respecto a los métodos de modulación analógica. Adicionalmente, en comparación con loanalógico, las técnicas de modulación digital proveen transmisiones de mejor calidad, compatibilidad con servicios digitales de datos y mayor seguridad en la transmisión de información.

Las técnicas de modulación digital pueden agruparse en tres grupos, dependiendo de la característica que se varíe en la señal portadora. Cuando se varía la amplitud, la técnica de modulación digital que se utilizase conoce como Conmutación por Corrimiento en Amplitud (ASK, por sus siglas en inglés). Si se varía la frecuencia o la fase, las técnicas empleadas serían la Conmutación por Corrimiento en Frecuencia (FSK) o la Conmutación por Corrimiento en Fase (PSK), respectivamente. Cualquiera que sea la técnica de modulación digital empleada, la amplitud, la frecuencia o la fase de la señal portadora podrátomar únicamente un número finito de valores discretos.

Debido a que permite una visualización muy clara del ambiente de modulación digital que se utilice, resulta muy práctico representar una fuente discreta de señales a partir de su "espacio de señal" o "constelación". Una "constelación" es una representación geométrica de señales en un espacio de n dimensiones, en donde se visualizan todoslos símbolos de salida posibles que puede generar un modulador. Gracias a que en una constelación cada símbolo tiene asociado un valor de magnitud y uno de fase (como sucede en una representación polar), salvo en el caso de la modulación FSK, todos los demás esquemas de modulación digital pueden representarse en un plano de dos dimensiones.

La amplitud y la fase de una señal pueden modularse...