Velocidad de transmisión / modulación
Si recordamos las características técnicas de un DMR en relación a su velocidad de transmisión / modulación observamos que nos proporciona dos cifras diferentes, por qué motivo es así. Creo que esta pregunta ya ha sido contestada en el post “¿Qué es la 4-FSK?”, aun así, vamos a recordarlo. Antes de hacerlo es preciso actualizar algunos conceptos básicos en referencia a las transmisiones.
La energía para transmitir datos puede ser eléctrica, ondas de radio, luminosa, … es decir, cada tipo tendrá sus propiedades y requisitos de transmisión y podrá utilizar diferentes medios físicos de transmisión (cobre, aire, vidrio...).
Por otro lado, el transmisor necesita un hardware especial para transformar los datos que quiere transmitir y una conexión hardware con el medio de transmisión utilizado.
Si continuamos con estos conceptos vemos que el receptor necesita también un hardware especial para transformar energía en datos, es decir, el proceso inverso, y una conexión hardware con el medio de transmisión utilizado.
Pero ampliemos la serie de conceptos.
El canal es el medio de transmisión al que se le acoplan un transmisor y un receptor y, por tanto, tiene asociado un sentido de transmisión que puede ser analógico (la información suministrada al transmisor es analógica) o digital (la información suministrada al transmisor es digital), el tipo de canal lo imponen los equipos, no el medio.
El circuito es el canal en cada sentido de transmisión.
El enlace es el circuito con controladores de los equipos terminales de datos (el camino de transmisión entre Tx y Rx).
El enlace directo es aquel en el que la señal se propaga sin usar dispositivos intermedios que no sean amplificadores o repetidores.
La configuración o enlace punto a punto es el enlace directo entre dos dispositivos que comparten un medio de transmisión.
La configuración multipunto es el medio que es compartido por más de 2 dispositivos.
Símbolo o elemento de señalización puede ser digital o analógico, el primero se realiza mediante un pulso de tensión de amplitud constante, mientras que en el segundo el de frecuencia, fase y amplitud son constantes.
Pero qué es la velocidad en símbolos (Vs) o velocidad de modulación (Vm), es el número máximo de símbolos que se pueden transmitir en un segundo, se calcula en número de símbolos/1seg y se mide en baudios, en el caso del DMR sabemos que es de 4800 baudios y se asocia a la línea de transmisión.
Por otra parte, la velocidad de transmisión o régimen binario (Vto R) es el número máximo de elementos binarios que pueden transmitirse por unidad de tiempo, se calcula como número de bits en un periodo/periodo, midiéndose en bps(bit/s) y se asocia al circuito de datos, en el caso del DMR corresponde a 9600 bps.
Ahora es cuando surge la duda ya que como hemos visto en los párrafos anteriores el mismo sistema nos ha mostrado dos tasas diferentes (velocidad de modulación y de transmisión), vamos a volver a explicarlo para así intentar aclarar estos conceptos.
Ya sabemos que nuestro DMR modula en 4-FSK y decíamos que una FSK modula los 0 y los 1 en dos frecuencias diferentes, por el contrario, la 4-FSK lo hacía en 4 frecuencias. Veamos la siguiente imagen para ver de una forma gráfica esta afirmación.
En la imagen se observa cómo se realiza la transmisión de los bits 00011011 con una FSK en la parte superior y una 4-FSK en la inferior, las frecuencias se han coloreado de rojo (f1), negro (f2), azul (f3) y verde (f4). Cuál es la diferencia entre una y otra, mientras que en la FSK transmitíamos 1 bit con una frecuencia, en la 4-FSK transmitimos 2 bits por frecuencia.
Ahora vamos a fusionar estas dos imágenes para tener una imagen más clara de este concepto.
La idea es transmitir con la misma velocidad de modulación, es decir, nuestros 4800 baudios, en lugar de transmitir las dos frecuencias de la FSK (en el ejemplo la f1 y la f3) transmitir 4 frecuencias (la f1, f2, f3 y f4), ya que en el primer caso transmitimos la f1 para los 0 y la f3 para los 1 y en el segundo caso transmitimos la f1 para el 00, la f2 para el 01, la f3 para el 10 y la f4 para el 11.
Hemos conseguido realizar la transmisión de estos bits en la mitad de tiempo o, lo que es lo mismo, que con la misma velocidad de transmisión (4800 baudios) se hayan enviado el doble de bits (9600 bps).
El DMR utiliza una modulación 4-FSK, por lo que emplea 2 bits por cada símbolo transmitido. Esta modulación se caracteriza por variar la frecuencia de la señal portadora para transmitir la información de la señal moduladora.
El hecho de que se trate de una modulación de amplitud constante es bueno para la señal modulada, ya que va a presentar bastante inmunidad frente al ruido, lo que importa en la recepción no es la amplitud sino el número de cruces por cero de la señal. Sólo un ruido muy fuerte sería capaz de provocar pasos por cero que diera lugar a errores en la señal, aunque sí es más sensible a las variaciones de frecuencia. En la figura anterior se puede ver cómo la señal moduladora modula a la portadora (vemos una FSK o BFSK). Cada combinación posible de los 2 bits que forman esta modulación nos dará un desplazamiento en frecuencia con respecto a la frecuencia de la señal portadora. En este caso, en lugar de tener una señal binaria moduladora, tendremos una señal multinivel, en concreto con 4 niveles. Los valores de desplazamiento de frecuencia de la señal portadora para la modulación 4-FSK vienen dados en la siguiente tabla:
Bits de información
|
Símbolo
|
Desviación de frecuencia
|
|
0
|
1
|
+3
|
+1.944 kHz
|
0
|
0
|
+1
|
+0.648 kHz
|
1
|
0
|
-1
|
-0.648 kHz
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1
|
1
|
-3
|
-1.944 kHz
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