Nociones básicas sobre modulaciones parte 1
Pero antes de hacerlo recordaremos que al final de la entrada se mostraron los rangos de frecuencias en los que trabajan las radiocomunicaciones y no se explicó qué es el espectro electromagnético.
El espectro electromagnético es la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. El espectro electromagnético o simplemente espectro es la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la radiación ultravioleta, la luz visible y la radiación infrarroja, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio.
Para su estudio, el espectro electromagnético se divide en segmentos o bandas, aunque esta división es inexacta. Existen ondas que tienen una frecuencia, pero varios usos, por lo que algunas frecuencias pueden quedar en ocasiones incluidas en dos rangos. Estos segmentos o bandas son los que se mostraron en la entrada anterior.
SISTEMA BÁSICO DE TRANSMISIÓN DE DATOS
FUENTE: Es el lugar de donde emana la información, los datos, el contenido que se enviará, en conclusión: de donde nace el mensaje primario.
INFORMACIÓN: Es el contenido de la información (contenido enviado): el conjunto de ideas, sentimientos, acontecimientos expresados por el emisor y que desea trasmitir al receptor para que sean captados de la manera que desea el emisor. El mensaje es la información.
TRANSMISOR: Es el punto (persona, organización...) que elige y selecciona los signos adecuados para transmitir su mensaje; es decir, los codifica para poder llevarlo de manera entendible al receptor. En el emisor se inicia el proceso comunicativo.
SEÑAL TRANSMITIDA: Es la información que queríamos transmitir después de haber sido tratada (codificada, criptada, modulada,…).
CANAL DE TRANSMISIÓN: Es el medio a través del cual se transmite la información-comunicación, estableciendo una conexión entre el emisor y el receptor. Mejor conocido como el soporte material o espacial por el que circula el mensaje. Ejemplos: el aire, en el caso de la voz; el hilo telefónico, en el caso de una conversación telefónica.
SEÑAL RECIBIDA: Es la suma de nuestra señal transmitida y la basura (principalmente ruido) que ha adquirido en el canal de transmisión.
RECEPTOR: Es el encargado de obtener la información original a partir de la señal (deteriorada) que llega por el canal.
INFORMACIÓN RECUPERADA: Es el proceso de eliminación de ruidos, errores,… y posteriormente decodificar, desencriptar, demodular,… nuestra señal recibida.
DESTINO: Es la persona o entidad a la que va dirigida la información.
¿QUÉ ES LA MODULACIÓN?
La modulación es el proceso de manipular de manera controlada las propiedades de una señal portadora para que contenga la información que se va a transmitir.
TIPOS DE MODULACIONES
En este esquema se puede observar los tipos de modulaciones existentes.
MÉTODOS DE MODULACIONES
AM - Amplitud Modulada
- DBL - Doble Banda Lateral con portadora suprimida (DSB Double Side Band)
- BLU - Banda Lateral Única (SSB Single Side Band)(BLI, BLS)
- BLV - Banda Lateral Vestigial (VSB Vestigial Side Band)
- QAM - Modulación de AM con portadoras suprimidas en cuadratura (90°)
FM - Frecuencia Modulada
PM – Fase Modulada
ASK - Modulación Digital por cambio de Amplitud
- m-QAM - Modulación Digital Multinivel en Cuadratura
PSK - Modulación Digital por cambio de Fase
- BPSK - Modulación Binaria por cambio de fase
- m-PSK - Modulación Digital Multifase
- QPSK - Modulación Digital por cambio de Fase en Cuadratura
FSK – Modulación Digital por cambio de Frecuencia
PAM - Modulación de Pulsos en Amplitud
PWM - Modulación de Ancho de Pulso
PPM - Modulación de Posición de Pulsos
PCM – Modulación de Pulsos Codificados
DPCM - Modulación de Pulsos Codificados Diferenciales
ADPCM - Modulación por codificación de impulsos diferencial adaptativa
Ya estamos llegando al final, vamos a lo práctico centrándonos en las tres modulaciones más habituales.
Y por supuesto, vamos a explicarlas de una manera más clara.
MODULACIÓN EN AMPLITUD
La amplitud corresponde a la distancia, en línea recta, entre dos puntos de una onda que tienen la misma posición relativa.
Como se muestra en la imagen anterior la modulación en amplitud (ASK) se realiza mediante la modificación de esta amplitud. Si tomamos como ejemplo el de la imagen vemos que en un sistema binario al 0 se le da una amplitud y al 1 se le da otra distinta.
MODULACIÓN EN FRECUENCIA
La frecuencia corresponde a la cantidad de oscilaciones que ocurren en una unidad de tiempo.
En este caso (modulación en frecuencia - FSK) lo que se varía es la frecuencia, si observamos las siguientes imágenes, al igual que ocurría en el caso anterior se les ha dado un valor diferente a los 0 y a los 1 pero en la frecuencia.
MODULACIÓN EN FASE
La fase es una onda que se repite sin cambios, con sus valles y sus crestas siempre a la misma distancia unos de otros.
En el caso de la modulación en fase (PSK) el elemento que se modifica entre el 0 y el 1 es la fase, es decir, la dirección en la que se mueve la onda, un ejemplo de ello lo podemos ver en las siguientes imágenes.
Se puede ver perfectamente en la imagen como cambia de dirección cada vez que cambia de estado del 0 al 1 o del 1 al 0.
MODULACIÓN ANALÓGICA
La modulación es la alteración sistemática de una onda portadora de acuerdo con el mensaje (señal modulada) y puede ser también una codificación.
Modulación analógica con portadora analógica se utiliza cuando se desea transmitir la señal analógica a una frecuencia diferente o con un ancho de banda menor. La modulación se puede realizar utilizando cambios de amplitud, frecuencia o fase de la señal portadora.
MODULACIÓN DIGITAL
En la modulación digital las señales de modulación y demodulación son pulsos digitales, en lugar de formas de ondas analógicas.
Hay tres técnicas de modulación digital que se suelen utilizar en sistemas de radio digital: transmisión (modulación) por desplazamiento de frecuencia (FSK), transmisión por desplazamiento de fase (PSK), y modulación de amplitud en cuadratura (QAM).