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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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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Procesos Bsicos de Modulacin Digital
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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)
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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)
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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)
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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Concepto I-Q
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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Concepto I-Q
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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Concepto I-Q
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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Concepto I-Q
Telecomunicaciones Transmisin de Datos en Canal Pasa Banda
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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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TEMA IV JERARQUAS DIGITALES
4.1 Modulacin por Codificacin de Pulsos
4.2 Jerarqua Digital Plesicrona (PDH)4.3 Jerarqua Digital Sncrona (SDH)
TEMA IV JERARQUAS DIGITALES
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TEMA IV JERARQUAS DIGITALES
4.1 Modulacin por Codificacin de Pulsos