Tecnicas de modulacion

Técnicas de modulación

La señal analógica se caracteriza por su continuidad tanto en el tiempo como en su amplitud. Es decir, existe para todo valor de tiempo y, dentro de un intervalo aun pequeño de tiempo, su amplitud presenta un número infinito de valores finitos. La señal digital, por el contrario, se caracteriza por ser discreta y su transmisión se reduce a la emisión de un número finitode valores de la señal. La discretización de una señal maneja un número finito de valores en lugar de un número infinito.
Para la digitalización de las señales es requisito indispensable realizar primero su discretización. Se requiere tanto la discretización en tiempo como en amplitud. La primera se realiza con el muestreo de la señal y la segunda con el proceso de cuantificación.
Muestreo
Elmuestreo evita que la señal exista para todo tiempo, lo cual significa que se manejaran valores de la señal que corresponden solo a instantes aislados de tiempo. Las muestras que resultan de este proceso (muestras MAP) son analógicas, ya que pueden adoptar un número infinito de alturas (correspondientes al número infinito de valores de amplitud de la señal)
Cuantificación
Sustituye a estenúmero infinito por un número finito de alturas de muestra, es la discretizacion en amplitud
Codificación
Una vez que la muestra analógica se discretiza en amplitud (se cuantifica), en los sistemas codificados se convierte a muestra digital o codificada. Esta conversión se consigue reemplazando la muestra cuantificada por un grupo codificado de pulsos digitales. Se dice que se realiza lacodificación. Un pulso digital es aquel que puede adoptar alguno de un número finito de estados o valores discretos. El pulso binario es aquel que adopta uno de solo dos valores.
La cuantificación hace posible el empleo de un número finito de bits en la codificación de las muestras. El MCP (Modulación por codificación de pulsos) y la MD (Modulación delta) son ejemplos de sistemas codificados.
PCMLa modulación por impulsos codificados (MIC o PCM por sus siglas inglesas de Pulse Code Modulation) es un procedimiento de modulación utilizado para transformar una señalanalógica en una secuencia de bits (señal digital). Una trama o stream PCM es una representación digital de una señal analógica en donde la magnitud de la onda analógica es tomada en intervalos uniformes (muestras), cada muestra puedetomar un conjunto finito de valores, los cuales se encuentra codificados.
En la figura observamos que una onda senoidal está siendo muestreada y cuantificada en PCM. Se toman las muestras a intervalos de tiempo regulares (mostrados como segmentos sobre el eje X). De cada muestra existen una serie de posibles valores (marcas sobre el eje Y). A través del proceso de muestreo la onda se transforma encódigo binario (representado por la altura de las barras grises), el cual puede ser fácilmente manipulado y almacenado.

Muestreo y cuantificación de una onda senoidal (roja) en código PCM de 4-bits

PAM
La modulación por amplitud de pulsos (Pulse Amplitude-Modulation) (PAM) es la más sencilla de las modulaciones digitales. Consiste en cambiar la amplitud de una señal, de frecuencia fija, enfunción del símbolo a transmitir. Esto puede conseguirse con un amplificador de ganancia variable o seleccionando la señal de un banco de osciladores.
Dichas amplitudes pueden ser reales o complejas. Si representamos las amplitudes en el plano complejo tenemos lo que se llaman constelaciones de señal (incluir dibujo). En función del número de símbolos o amplitudes posibles se llama a la modulaciónN-PAM. Así podemos tener 2PAM, 4PAM, 260PAM. De la correcta elección de los puntos de la constelación (amplitudes) depende la inmunidad a ruido(distancia entre puntos) o la energía por bit (distancia al origen).

Principio de la modulación por amplitud de pulsos (PAM); (1) Señal original, (2) Señal-PAM, (a) Amplitud de la señal, (b) Tiempo
PDM
De las palabras inglesas Pulse Density...