Técnicas de modulación digital
La modulación digital proporciona más capacidad de información, alta seguridad de datos, disponibilidad más rápida del sistema con comunicación de gran calidad. Por tanto, las técnicas de modulación digital tienen una mayor demanda, por su capacidad de transmitir mayores cantidades de datos que las analógicas.
Hay muchos tipos de técnicas de modulación digital e incluso podemos utilizar una combinación de estas técnicas. En este capítulo, discutiremos las técnicas de modulación digital más destacadas.
Modificación por desplazamiento de amplitud
La amplitud de la salida resultante depende de los datos de entrada si debe ser un nivel cero o una variación de positivo y negativo, dependiendo de la frecuencia de la portadora.
Amplitude Shift Keying (ASK) es un tipo de modulación de amplitud que representa los datos binarios en forma de variaciones en la amplitud de una señal.
A continuación se muestra el diagrama de la forma de onda ASK modulada junto con su entrada.
Cualquier señal modulada tiene una portadora de alta frecuencia. La señal binaria cuando se modula ASK, da un valor cero para la entrada LOW y da la salida de la portadora para la entrada HIGH.
Frecuencia de modulación por desplazamiento
La frecuencia de la señal de salida será alta o baja, dependiendo de los datos de entrada aplicados.
Frequency Shift Keying (FSK)es la técnica de modulación digital en la que la frecuencia de la señal portadora varía según los cambios digitales discretos. FSK es un esquema de modulación de frecuencia.
A continuación se muestra el diagrama de la forma de onda modulada FSK junto con su entrada.
La salida de una onda modulada FSK es de alta frecuencia para una entrada binaria ALTA y de baja frecuencia para una entrada binaria BAJA. Los 1 y 0 binarios se llamanMark y Space frequencies.
Modulación por desplazamiento de fase
La fase de la señal de salida cambia dependiendo de la entrada. Estos son principalmente de dos tipos, a saber, BPSK y QPSK, según el número de cambios de fase. El otro es DPSK que cambia la fase según el valor anterior.
Phase Shift Keying (PSK)es la técnica de modulación digital en la que la fase de la señal portadora se cambia variando las entradas de seno y coseno en un momento particular. La técnica PSK se usa ampliamente para redes LAN inalámbricas, operaciones biométricas y sin contacto, junto con comunicaciones RFID y Bluetooth.
PSK es de dos tipos, dependiendo de las fases en las que se cambia la señal. Ellos son -
Modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK)
Esto también se llama 2-phase PSK (o) Phase Reversal Keying. En esta técnica, la portadora de onda sinusoidal realiza inversiones de dos fases, como 0 ° y 180 °.
BPSK es básicamente un esquema de modulación DSB-SC (Portadora Suprimida de Doble Banda Lateral), siendo el mensaje la información digital.
A continuación se muestra la imagen de la onda de salida modulada BPSK junto con su entrada.
Modulación por desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK)
Esta es la técnica de modulación por desplazamiento de fase, en la que la portadora de onda sinusoidal realiza cuatro inversiones de fase, como 0 °, 90 °, 180 ° y 270 °.
Si este tipo de técnicas se amplían aún más, la PSK se puede realizar también con ocho o dieciséis valores, dependiendo del requisito. La siguiente figura representa la forma de onda QPSK para la entrada de dos bits, que muestra el resultado modulado para diferentes instancias de entradas binarias.
QPSK es una variación de BPSK, y también es un esquema de modulación DSB-SC (portadora suprimida de banda lateral doble), que envía dos bits de información digital a la vez, denominados como bigits.
En lugar de convertir los bits digitales en una serie de flujos digitales, los convierte en pares de bits. Esto reduce la tasa de bits de datos a la mitad, lo que deja espacio para los demás usuarios.
Modulación por desplazamiento de fase diferencial (DPSK)
En DPSK (Modulación por desplazamiento de fase diferencial), la fase de la señal modulada se desplaza en relación con el 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 del modelo de DPSK.
Se ve en la figura anterior que, 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 el dato es ALTO, es decir, 1, entonces la fase de la señal se invierte, como con NRZI, se invierte en 1 (una forma de codificación diferencial).
Si observamos la forma de onda anterior, podemos decir que el estado ALTO representa un M en la señal de modulación y el estado BAJO representa un W en la señal moduladora.