Comunicación analógica: modulación
Para que una señal se transmita a distancia, sin el efecto de interferencias externas o adición de ruido y sin desvanecerse, tiene que someterse a un proceso llamado como Modulation. Mejora la fuerza de la señal sin alterar los parámetros de la señal original.
¿Qué es la modulación?
Un mensaje que lleva una señal debe transmitirse a distancia y, para establecer una comunicación confiable, debe contar con la ayuda de una señal de alta frecuencia que no debería afectar las características originales de la señal del mensaje.
Las características de la señal del mensaje, si se modifican, el mensaje que contiene también se modifica. Por tanto, es imprescindible cuidar la señal del mensaje. Una señal de alta frecuencia puede viajar hasta una distancia más larga sin verse afectada por perturbaciones externas. Tomamos la ayuda de una señal de alta frecuencia que se llama comocarrier signalpara transmitir nuestra señal de mensaje. Este proceso se denomina simplemente modulación.
La modulación es el proceso de cambiar los parámetros de la señal portadora, de acuerdo con los valores instantáneos de la señal moduladora.
Necesidad de modulación
Las señales de banda base son incompatibles para la transmisión directa. Para que una señal de este tipo viaje distancias más largas, su fuerza debe aumentarse modulando con una onda portadora de alta frecuencia, que no afecta los parámetros de la señal moduladora.
Ventajas de la modulación
La antena utilizada para la transmisión tenía que ser muy grande si no se introducía la modulación. El rango de comunicación se vuelve limitado ya que la onda no puede viajar una distancia sin distorsionarse.
A continuación se presentan algunas de las ventajas de implementar la modulación en los sistemas de comunicación.
- Reducción del tamaño de la antena
- Sin mezcla de señales
- Mayor rango de comunicación
- Multiplexación de señales
- Posibilidad de ajustes de ancho de banda
- Calidad de recepción mejorada
Señales en el proceso de modulación
A continuación se muestran los tres tipos de señales en el proceso de modulación.
Mensaje o señal moduladora
La señal que contiene un mensaje a transmitir, se denomina como message signal. Es una señal de banda base, que debe someterse a un proceso de modulación para ser transmitida. Por lo tanto, también se le llama comomodulating signal.
Señal portadora
La señal de alta frecuencia, que tiene una cierta amplitud, frecuencia y fase pero no contiene información, se llama carrier signal. Es una señal vacía y se utiliza para llevar la señal al receptor después de la modulación.
Señal modulada
La señal resultante después del proceso de modulación se denomina como modulated signal. Esta señal es una combinación de señal moduladora y señal portadora.
Tipos de modulación
Hay muchos tipos de modulaciones. Dependiendo de las técnicas de modulación utilizadas, se clasifican como se muestra en la siguiente figura.
Los tipos de modulaciones se clasifican ampliamente en modulación de onda continua y modulación de pulso.
Modulación de onda continua
En la modulación de onda continua, se utiliza una onda sinusoidal de alta frecuencia como onda portadora. Esto se divide además en modulación de amplitud y ángulo.
Si la amplitud de la onda portadora de alta frecuencia se varía de acuerdo con la amplitud instantánea de la señal moduladora, entonces dicha técnica se denomina como Amplitude Modulation.
Si se varía el ángulo de la onda portadora, de acuerdo con el valor instantáneo de la señal moduladora, entonces dicha técnica se denomina como Angle Modulation. La modulación de ángulo se divide además en modulación de frecuencia y modulación de fase.
Si se varía la frecuencia de la onda portadora, de acuerdo con el valor instantáneo de la señal moduladora, entonces dicha técnica se denomina como Frequency Modulation.
Si la fase de la onda portadora de alta frecuencia se varía de acuerdo con el valor instantáneo de la señal moduladora, entonces dicha técnica se denomina como Phase Modulation.
Modulación de pulsos
En la modulación de pulsos, se utiliza una secuencia periódica de pulsos rectangulares como onda portadora. Esto se divide a su vez en modulación analógica y digital.
En la técnica de modulación analógica, si la amplitud, duración o posición de un pulso varía de acuerdo con los valores instantáneos de la señal de modulación de banda base, dicha técnica se denomina Modulación de amplitud de pulso (PAM) o Modulación de duración / ancho de pulso (PDM). / PWM) o modulación de posición de pulso (PPM).
En la modulación digital, la técnica de modulación utilizada es la modulación por código de impulsos (PCM), en la que la señal analógica se convierte en forma digital de 1 y 0. Como el resultado es un tren de pulsos codificado, esto se denomina PCM. Esto se desarrolla aún más como Delta Modulation (DM). Estas técnicas de modulación digital se analizan en nuestro tutorial de comunicaciones digitales.