TRANSMISIÓN DIGITAL PASA-BANDA

Vista previa del material en texto

República Bolivariana de Venezuela 
Ministerio del Poder Popular para la Educación 
Universidad Politécnica de Valencia 
Valencia edo. Carabobo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRANSMISIÓN DIGITAL PASA-BANDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alumna: 
Profesora: Norbelia Heras 
Maryessy Torrealba 
 
INTRODUCCIÓN 
Las modulaciones digitales paso banda interviene una señal portadora, definida por amplitud, 
frecuencia y fase, por un lado, y una secuencia de bits a transmitir por otro. La secuencia de bits es 
la señal de entrada al modulador digital paso banda y se transmite a una determinada velocidad o 
tasa de bit. La señal obtenida es real y es paso banda. Mediante la secuencia de bits, se puede 
modular la amplitud, la frecuencia o la fase de la señal portadora para dar lugar a la señal 
modulada. 
 
La modulación es el proceso de variar algún parámetro o característica de la señal portadora en 
función de la señal moduladora, señal de información o señal de banda base. En los sistemas de 
comunicaciones digitales, las tres formas básicas reciben el nombre de: 
 Modulación por desplazamiento de Amplitud (ASK) 
 Modulación por desplazamiento de Frecuencia (FSK) 
 Modulación por desplazamiento de Fase (PSK) 
La selección de la técnica de modulación para una aplicación específica depende en general de los 
siguientes factores: 
 
 Máxima velocidad de datos. 
 Mínima probabilidad de errores. 
 Mínimo ancho de banda (eficiencia espectral). 
 Mínima potencia transmitida (eficiencia de potencia). 
 Máxima resistencia a señales interferentes. 
 Mínima complejidad circuítal. 
 
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL EMPLEO DE PORTADORAS ANALÓGICAS EN 
MODULACIÓN DIGITAL 
MODULACIÓN BINARIA: 
 Modulación de la amplitud (AM o amplitud modulada):
La frecuencia portadora varía su AMPLITUD, de acuerdo a las variaciones en amplitud de la 
señal moduladora. Lo anterior da como resultado (en la salida del modulador) una señal 
modulada en amplitud. (fig.1) 
 Modulación de la frecuencia (FM o frecuencia modulada):
La frecuencia portadora cambia de acuerdo al signo y a la amplitud de la señal 
moduladora. La amplitud de la portadora no es afectada (mantiene la misma amplitud de 
la señal moduladora). (fig.2) 
 Modulación de la fase (PM o fase modulada):
La fase de la portadora depende del nivel instantáneo de la señal de banda base. El ancho 
de banda de la señal variable en el tiempo se dispersa. (fig.3) 
MODULACIÓN POR SALTO DE AMPLITUD (ASK): 
Es una modulación de amplitud donde la señal moduladora (datos) es digital. Los dos valores 
binarios se representan con dos amplitudes diferentes y es usual que una de las dos amplitudes 
sea cero; es decir uno de los dígitos binarios se representa mediante la presencia de la portadora a 
amplitud constante, y el otro dígito se representa mediante la ausencia de la señal portadora. En 
este caso la señal moduladora vale: 
 
 
 
Mientras que el valor de la señal de transmisión (señal portadora) es dado por 
 
 
 
 Vp es el valor pico de la señal portadora.
 fp es la frecuencia de la señal portadora.
Como es una modulación de amplitud, la señal modulada tiene la siguiente expresión 
 
 
 
 
 
 
La señal modulada puede representarse gráficamente (fig.4) 
Debido a que la señal moduladora es una secuencia periódica de pulsos, su espectro de 
frecuencias obtenido por medio del desarrollo en serie compleja de Fourier tiene la característica 
de la función sen x/x. (fig.5) 
MODULACIÓN POR SALTO DE FRECUENCIA (FSK): 
 
Es un tipo de modulación de frecuencia cuya señal modulante es un flujo de pulsos binarios que 
varía entre valores predeterminados. En los sistemas de modulación por salto de frecuencia. La 
señal moduladora hace variar la frecuencia de la portadora, de modo que la señal modulada 
resultante codifica la información asociándola a valores de frecuencia diferentes. (fig.6) 
 
MODULACIÓN POR SALTO DE FASE (PSK): 
 
Es una modulación de fase donde la señal moduladora es digital. La portadora tiene corrimiento 
de la fase, El PSK usa dos fases para representar dos dígitos binarios. (fig.7) 
 
ANÁLISIS TEMPORAL Y FRECUENCIAL DE LAS SEÑALES ASK, FSK Y PSK 
Diagramas de constelación 
 Diagrama de constelación para ASK
 
 Diagrama de constelación para FSK
 
 
 
 Diagrama de constelación para PSK
 
 
 
 
Cálculo de Probabilidad de Error de Bit 
 La probabilidad de error de bit para ASK
 La probabilidad de error de bit para FSK
 
 La probabilidad de error de bit para PSK
 
 
Ancho de banda 
 ASK
El ancho de banda se considera como la gama de frecuencias necesarias para comprender 
la eficiencia Espectral que es el Mínimo ancho de banda. 
 
 
 
 
Este será entonces el ancho de banda del filtro pasa-banda de entrada al receptor y el ancho de 
banda mínimo del canal de transmisión. 
La potencia contenida dentro del ancho de banda B es el 95% de la potencia total de la señal ASK, 
y que la mitad de esa potencia se consume en la transmisión de la portadora. Los sistemas ASK son 
sistemas de doble banda lateral y por lo tanto no son muy eficientes en cuanto a ancho de banda y 
consumo de potencia. 
 
 FSK
La señal FSK está formada fundamentalmente por dos señales ASK de frecuencias de 
portadora f1 y fo, respectivamente. Así que, el espectro de la señal FSK es esencialmente 
la superposición de dos espectros ASK. 
 
 
 
 
 PSK
 
 
 
 
Análisis comparativo entre las modulaciones 
 
 
El ASK trabaja en una sola frecuencia y es muy utilizado para transmisión de fibra óptica. Pero 
dependiendo el parámetro que se requiera hay mayores ventajas en otras modulaciones: 
 Si el ancho de banda es el parámetro más importante, los sistemas DPSK y PSK son 
los más apropiados 
 Si el consumo de potencia es la más importante, los sistemas más apropiados son el 
PSK y el DPSK 
 Si la complejidad del equipo es un factor limitativo y las limitaciones del canal lo 
permiten, los sistemas no coherentes son preferibles a los sistemas coherentes. 
 
TIPO DE MODULACIÓN BINARIAS 
 DPSK (Modulación Binaria Diferencial de Fase)
 
 
La fase de la señal modulada se desplaza con respecto al elemento de señal anterior. Aquí no se 
considera ninguna señal de referencia. La fase de la señal sigue el estado alto o bajo del elemento 
anterior. Esta técnica DPSK no necesita un oscilador de referencia. La siguiente figura representa la 
forma de onda modelo de DPSK. 
 
 
 
Si el bit de datos es bajo, es decir, 0, entonces la fase de la señal no se invierte, sino que continúa 
como estaba. Si los datos son Altos, es decir, 1, entonces la fase de la señal se invierte. DPSK 
codifica dos señales distintas, la portadora y la señal moduladora con un cambio de fase de 180° 
cada una. La entrada de datos en serie se entrega a la puerta XNOR y la salida se retroalimenta 
nuevamente a la otra entrada con un retraso de 1 bit. La salida de la puerta XNOR junto con la 
señal portadora se envía al modulador de balance para producir la señal modulada DPSK. 
 
CONCLUSIÓN 
Las señales digitales pueden ser transmitidas sobre canales de baja frecuencia, tal como circuitos 
de telefonía, o líneas directamente acopladas. Esto es referido como transmisión banda base. Sin 
embargo, la comunicación digital de ningún modo esta confinada a tales circuitos y puede haber 
ventajas económicas y técnicas al utilizar canales de alta frecuencia para la transmisión de señales 
digitales. Por ejemplo, puede ser requerida para enviar diferentes mensajes por el mismo circuito 
simultáneamente, o para cubrir largas distancias por un enlace de radio. Esto puede ser logrado 
por el proceso de modulación, en el cual la amplitud, frecuencia, o la fase de una señal de alta 
frecuencia, conocida como la portadora, es alterada de acuerdo con los datos digitales. En el 
receptor, la señal de alta frecuencia de entrada es desmodulada para restaurar el mensaje a su 
forma original. El desplazamiento de amplitud (ASK) proveela forma más directa de modulación 
para señales digitales. En ASK, la frecuencia de portadora es constante y la componente de 
portadora es de amplitud constante durante el período ON. Ninguna información es llevada en la 
portadora; ya que diferentes patrones de bits de datos dan diferentes, cantidades de tiempo ON 
para la portadora, los espectros de estos patrones mostrarán diferentes magnitudes de portadora. 
También, como los patrones de bits de datos cambian, las frecuencias de los componentes de las 
bandas laterales cambiarán. Por lo tanto la velocidad de transmisión usando ASK está limitada por 
las características físicas del medio de transmisión. 
 
 
ANEXO 
 
 
(fig.1) 
 
 
 
(fig.2) 
 
 
 
 
 
(fig.3) 
 
(fig.4) 
 
 
 
(fig.5) 
 
(fig.6) 
 
 
 
(fig.7) 
 
BIBLIOGRAFÍA. 
o https://espanol.libretexts.org/Ingenieria/Diseño_de_microondas_y_RF_I_- 
_Sistemas_de_radio_(Steer)/02%3A_Modulación/2.04%3A_Modulación_analógica 
o https://www.ecured.cu/FSK 
o https://es.slideshare.net/alexlombana/modulacion-fsk 
o https://espanol.libretexts.org/Ingenieria/Diseño_de_microondas_y_RF_I_- 
_Sistemas_de_radio_(Steer)/02%3A_Modulación/2.06%3A_Modulación_por_desp 
lazamiento_de_frecuencia%2C_FSK 
o http://blog.espol.edu.ec/estg1003/modulacion-bpsk-pmf/ 
o https://es.wikipedia.org/wiki/Modulación_por_desplazamiento_de_fase 
o https://es.wikipedia.org/wiki/Modulación_Digital_de_Amplitud 
o https://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_constelación 
o https://es.slideshare.net/fapablaza/probabilidad-de-error-en-modulacin-digital 
o https://es.wikiversity.org/wiki/Cálculo_de_la_probabilidad_de_error_para_las_dif 
erentes_modulaciones#ASK 
o https://www.studocu.com/ec/document/universidad-nacional-de- 
chimborazo/ingenieria-del-software-tecnologias-de-la-informacion/cuadro- 
comparativo-modulaciones-de-banda-de-paso/16822585 
o https://es.wikipedia.org/wiki/Modulación_por_desplazamiento_diferencial_de_fa 
se 
http://www.ecured.cu/FSK
http://blog.espol.edu.ec/estg1003/modulacion-bpsk-pmf/
http://www.studocu.com/ec/document/universidad-nacional-de-