03-Modulacion Ask Fsk Psk Qam

7/30/2019 03-Modulacion Ask Fsk Psk Qam

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Ingeniera en Telemtica


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Introduccin

Modulacin

DEFINICIN Y CLASIFICACIN DE LOS DISTINTOSTIPOS DE MODULACIN

Se denomina modulacin, a la operacin mediante la cual ciertas

caractersticas de una onda denominada portadora, se modifican en

funcin de otra denominada moduladora, que contiene informacin,

para que esta ltima pueda ser transmitida.

La onda en condiciones de ser transmitida. Se denomina sealmodulada.


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Introduccin


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Introduccin

El proceso inverso, que consiste en separar de la seal modulada, la

onda que contiene solamente la informacin, se llama demodulacin.La modificacin debe hacerse de tal forma, que la informacin no se

altere en ninguna parte del proceso.

Segn la portadora sea una seal del tipo analgico o del tipo digital,las diferentes formas de modulacin pueden clasificarse en dos

grandes grupos:

- Modulacin por Onda Continua

- Modulacin por Pulsos.


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Introduccin

La causas por la cual casi siempre se utiliza un proceso de

modulacin, es que todas las seales que contienen informacin,

deben ser transmitidas a travs de un medio fsico (cable multipar,

fibra ptica, el espectro electromagntico, etc.) que une al transmisorcon el receptor.

A excepcin de que dicha transmisin sea efectuada en la modalidad

de banda base (en cuyo caso no ser necesario el proceso de

modulacin).

A su vez la seal moduladora puede tener caractersticas analgicas o

digitales.


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Introduccin


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Sistema de Comunicacin Digital

fuente de

informacin

Transductor

de entradaCodificador

de Fuente

Modulador

DigitalCodificador

de Canal

Canal

Transductor

de salida

Decodificador

de Fuente

Demdulador

DigitalDecodificador

de Canal

informacin

de salida

Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda


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ruido, atenuacin,

retardo, restriccin de

ancho de banda, rango

de frecuencias diferente

a la seal digital

Transmisin en canal Pasa Banda:

el canal no permite la transmisin directa de la seal

elctrica que representa los datos, usualmente presenta

un rango de frecuencias diferente a la seal digital y/o

una restriccin del ancho de banda disponible

seal

elctrica

moduladainformacindigital

binaria

MODULADOR(ADECA LA

DENSIDAD ESPECTRALDE LA SEAL DIGITAL)

CONVERTIDOR DEVALORES LGICOS A

SEAL ELCTRICA

RX

DEMODULADOR(REGRESA AL ORIGEN LA

DENSIDAD ESPECTRALDE LA SEAL DIGITAL) seal

elctrica

modulada

REGENERACIN DESEAL ELCTRICA Y

CONVERSIN AVALORES LGICOS

PROCESAMIENTOPARA ADECUAR LA

TRANSMISIN

PROCESAMIENTOINVERSO

PARA ADECUAR LATRANSMISIN

Canal

informacin

digital

binaria

TXseal

elctrica

seal

elctrica

Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda



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Procesos Bsicos de Modulacin Digital


tSp

t

tSPSK

t

tSFSK

t

tSASK

t

0 1 0 0 1 0 t td

Modulacin por

Conmutacin de Amplitud

ASK

Modulacin por

Conmutacin de

Frecuencia FSK

Modulacin por

Conmutacin de Fase

PSK

Seal Portadora

Analgica

Informacin Digital

Binaria


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Modulacin por Conmutacin de Amplitud (ASK)


1)(,cos

0)(,cos)(

2

1

tdtA

tdtAtS

p

p

ASK

tAptdtS

entoncesApAyASi

tAtdtAtdtS

pASK

ppASK

cos)()(

:0

cos)(cos)()(

21

21

)(td representa la negacin lgica de d(t)

0 1 0 0 1 0

tSpt

tSASK

t

t

tdMod. ASK con supresin de portadora


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t

Anlisis Espectral de la Modulacin ASK


0 1 0 0 1 0 NRZtd

f

fD

tSp

t

tSASK

t

f

fSP

f

fSASK

bT1

bT1

bTpf 1

bTpf 1

pf

pf

*1 2)(2 dTASK fAB b

bT

df2

* Considerando una seal de datos codificada en NRZ


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Seleccionando la salida de acuerdo al valor de la seal de informacin.

* Si A1 = 0 esta entrada es 0.

Generacin de la Modulacin ASK


td

tpcos

X

MOD ASK

Multiplicacin directa de la informacin d(t) por la seal portadora.

0

1

td

*

1 cos tA p

tA pcos2

MOD ASK

tSASK

tSASK


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Deteccin de la Modulacin ASK


td

tpcos

mc

Eliminando los ciclos positivos (rectificando) y obteniendo el valor promedio (Vp) de la seal:

Vp diferente de cero = 1 lgico, Vp igual a cero = 0 lgico.

DEM ASK

td

tpcos

Xpcm

DEM ASK

Modulando nuevamente y filtrando para obtener la seal en su banda base.

tSASK

tSASK


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Deteccin de la Modulacin ASK


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Modulacin por Conmutacin de Frecuencia (FSK)


1)(,cos0)(,cos)(

2

1

tdtAptdtAptSFSK

dttdtdAptS pFSK )()(cos)(

)()()( tdtdt pp

p

p

ty

tcon

)(

)(

2

1

tAptdtAptdtSFSK 21 cos)(cos)()(

0 1 0 0 1 0

tSpt

t

td

tSFSK

t


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t

Anlisis Espectral de la Modulacin FSK


0 1 0 0 1 0

NRZtd

f

fD

t f

bT1

bT1

1

f

)(2 dFSK ffAB

t f2f

p

f

pf

t f2fpf1f

)(1 tSASK

)(2 tSASK

)(tSFSK

)(1 fSASK

)(2 fSASK

)(fSFSK f2

dfdf

bT


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Generacin de la Modulacin FSK


td tAp 1cos

MODASK

tAp 2cos

MODASK

+

0

1

td

tAp 1cos

tAp 2cos tSFSK

MOD FSK

MOD FSK

tSFSK

Seleccionando como salida la seal portadora con

la frecuencia deseada de acuerdo al valor de la

seal de informacin.

Produciendo dos modulaciones

ASK, cada una de ellas a una de las

frecuencias deseadas 1 y 2.

tpcos

MODFM td tSFSK

MOD FSK

Empleando un modulador en frecuencia,

FM, con frecuencia centralp y desviacinde frecuencia 12 /2.


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Deteccin de la Modulacin FSK


t1

cos

DEMASK

tpcos

1

o

td

t2

cos

DEMASK

2

o

+DEMFM

td tSFSK

tSFSK

DEM FSK

DEM FSK

Empleando un demodulador en

frecuencia, FM.

Separando las dos modulaciones ASK y

demodulndolas a su frecuencia particular.*

* Slo es vlido si la desviacin de

frecuencia es suficientemente grande.


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Modulacin por Conmutacin de Fase (PSK)


1)(,cos

0)(,cos)(

2

1

tdtAp

tdtAptS

p

p

PSK

21 cos)(cos)()( tAptdtAptdtS ppPSK

tAptdtS pPSK cos)(1)( Inversin de Fase

0 1 0 0 1 0

tSpt

t

td

tSPSK

t

:0 21 entoncesySi

21 )()(cos)( tdtdtAptS pPSK

tAptdtAptdtS ppPSK cos)(cos)()(


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t

Anlisis Espectral de la Modulacin PSK


0 1 0 0 1 0

NRZtd

f

fD

t f

bT1

bT1

dPSK fAB 2

t f

p

f

pf

t fpf

)(1 tSASK

)(2 tSASK

)(tSPSK

)(1 fSASK

)(2 fSASK

)(fSPSK

bT

1

2

21

df2


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Generacin de la Modulacin PSK


MOD PSK

MOD PSK*

Produciendo dos modulaciones

ASK, cada una de ellas con el

desfase deseado en la seal

portadora: 1 y 2.

td 1cos tA pp

MODASK

MODASK

+

MOD PSK

tSFSK

0

1

td

tA pp cos tSPSK

1

2

0

1

td

tA pp cos tSPSK

-1

21

0* ysi

Seleccionando como salida la seal portadoracon el desfase deseado de acuerdo al valor de la

seal de informacin.

2cos tA pp


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Deteccin de la Modulacin PSK


td

tpcos

X

pcd

tSPSK

Modulando nuevamente y filtrando para obtener la seal

en su banda base.

La obtencin correcta de la seal de informacin dependede la correcta sincronizacin de la seal portadora

empleada para la demodulacin, la cual debe obtenerse,

normalmente, de la misma seal que se recibe.

DEM PSK


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Deteccin de la Modulacin PSK


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Aplicaciones

Telecomunicaciones Transmisin de datos en Canal Pasa Banda


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Aplicaciones


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Concepto I-Q



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Concepto I-Q



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Concepto I-Q



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Concepto I-Q



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Concepto I-Q



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Un mdem (del ingls ModulatorDemodulator, pl. 'mdems') es undispositivo que sirve para enviar una seal llamada moduladoramediante otra seal llamadaportadora. Se han usado mdemsdesde los aos 60, principalmente debido a que la transmisindirecta de las seales electrnicas a largas distancias no es

eficiente, por ejemplo, para transmitir seales de audio por elaire, se requeriran antenas de gran tamao (del orden de cientosde metros) para su correcta recepcin.Es habitual encontrar en muchos mdems de red conmutada lafacilidad de respuesta y marcacin automtica, que les permiten

conectarse cuando reciben una llamada de la RTPC (Red TelefnicaPblica Conmutada) y proceder a la marcacin de cualquier nmeropreviamente grabado por el usuario.Gracias a estas funciones se pueden realizar automticamentetodas las operaciones de establecimiento de la comunicacin.

MODEMS


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El modulador emite una seal denominada portadora. Generalmente, se

trata de una simple seal elctrica sinusoidal de mucha mayor frecuenciaque la seal moduladora. La seal moduladora constituye la informacinque se prepara para una transmisin (un mdem prepara la informacinpara ser transmitida, pero no realiza la transmisin).La moduladora modifica alguna caracterstica de la portadora (que es la

accin de modular), de manera que se obtiene una seal, que incluye lainformacin de la moduladora. As el demodulador puede recuperar laseal moduladora original, extrayendo la portadora.Las caractersticas que se pueden modificar de la seal portadora son:Amplitud, dando lugar a una modulacin de amplitud (AM/ASK).

Frecuencia, dando lugar a una modulacin de frecuencia (FM/FSK).Fase, dando lugar a una modulacin de fase (PM/PSK)Tambin es posible una combinacin de modulaciones como la modulacinde Amplitud en Cuadratura (QAM).

MODEMS


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MODEMS

La distincin principal que se suele hacer es; entre mdems

internos y mdems externos, aunque recientemente hanaparecido mdems llamados "mdems software", msconocidos como "winmdems" o "linuxmdems", que hancomplicado un poco el panorama.

Modems Internos: consisten en una tarjeta de expansinsobre la cual estn dispuestos los diferentes componentesque forman el mdem. Existen para diversos tipos deconector:Bus ISA: debido a las bajas velocidades que se manejan en

estos aparatos, hoy en da en desuso (obsoleto).Bus PCI: el formato ms comn en la actualidad, todava enuso.AMR: en algunas placas; econmicos pero poco

recomendables por su bajo rendimiento. Hoy es una


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MODEMS

Modems Externos: semejantes a los anteriores, pero

externos al ordenador o PDA. La ventaja de estos mdemsreside en su fcil portabilidad entre ordenadores (algunos deellos ms fcilmente transportables y pequeos que otros),adems de que es posible saber el estado del mdem

(marcando, con/sin lnea, transmitiendo, etc...) mediante losleds de estado que incorporan.

Tambin existen los mdems para XDSL, RDSI, etc. y los quese usan para conectarse a travs de cable coaxial de 75

ohms (cable mdems).


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MODEMS

Tipos de conexin

La conexin de los mdems telefnicos externos con el ordenador serealiza generalmente mediante uno de los puertos serie tradicionales oCOM (RS232), por lo que se usa la UART del ordenador, que deber sercapaz de proporcionar la suficiente velocidad de comunicacin.La UART debe ser de 16550 o superior para que el rendimiento de unmdem de 28.800 bit/s o ms sea el adecuado.

Mdems PC Card: son mdems en forma de tarjeta, que se utilizaban enporttiles, antes de la llegada del USB (PCMCIA). Su tamao es similar alde una tarjeta de crdito, pero sus capacidades son las mismas que losmodelos estndares.

Existen modelos para puerto USB, de conexin y configuracin an mssencillas, que no necesitan toma de corriente. Hay modelos tanto paraconexin mediante telefona fija, como para telefona mvil.


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MODEMS

Mdems software, HSP (Host Signal Processor) oWinmdems: son mdems generalmente internos, en loscuales se han eliminado varias piezas electrnicas (porejemplo, chips especializados), de manera que elmicroprocesador del ordenador debe suplir su funcin

mediante un programa. Lo normal es que utilicen comoconexin una ranura PCI (o una AMR), aunque no todos losmdems PCI son de este tipo.

Mdems completos: los mdems clsicos no HSP, bien seaninternos o externos. En ellos, el rendimiento depende casiexclusivamente de la velocidad del mdem y de la UART delordenador, no del microprocesador.


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MODEMS


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MODEMS


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MODEMS


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MODEMS

La Modulacin con Codificacin Reticulada (conocida tambin como

TCM, acrnimo de Trellis Coded Modulation) es un esquema demodulacin que permite la transmisin altamente eficiente deinformacin sobre canales limitados en banda, tales como las lneastelefnicas. Se trata de una decodificacin que optimiza la tasa deerror.Empleada en los MODEMs telefnicos, en equipos de microondas, xDSL,etcCombinacin de:

Tcnica de modulacin (por ejemplo QAM)

Tcnicas de Codificacin de Convolucinpara correccin de errores

aplicada a los bits con mayores probabilidades de error.

MODEMS


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MODEMS

MODEMS


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MODEMS

TEMA IV JERARQUAS DIGITALES


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4.1 Modulacin por Codificacin de Pulsos

4.2 Jerarqua Digital Plesicrona (PDH)4.3 Jerarqua Digital Sncrona (SDH)



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4.1 Modulacin por Codificacin de Pulsos

Documents

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