Modulación Analógica y Digital: Tipos, Técnicas y Aplicaciones

Modulación Analógica

Modulación por Amplitud (AM)

En la modulación AM, las señales de transmisión, como las señales de datos, son analógicas. Se utiliza una señal portadora de amplitud y frecuencia constante. La amplitud de la onda portadora varía según las variaciones de nivel de la señal moduladora, que es la información a transmitir. Este es un tipo de modulación lineal.

Tipos de bandas AM

• Banda Lateral Vestigial (BLV): Se filtra y elimina parte de una de las bandas laterales, dejando un vestigio, además de la portadora y la otra banda lateral. Se aplica en televisión analógica.
  Ventajas:
  1. Mejora la relación señal-ruido en bajas frecuencias.
  2. Fácil modulación.
  3. Menor ancho de banda que la modulación AM.
• Doble Banda Lateral (DBL): Similar a la AM, pero se elimina la portadora.
  Ventaja: Mayor rendimiento en la transmisión y mejor relación señal-ruido en la recepción al no usar potencia en la portadora.
  Inconveniente: Desmodulación compleja.
• Banda Lateral Única (BLU): Se elimina una banda lateral y la portadora.
  Ventajas: Opera al 25% de la potencia de AM y reduce el ancho de banda.
  Inconveniente: Desmodulación difícil.

Modulación por Frecuencia (FM)

En FM, las señales de transmisión son analógicas. La señal modulada mantiene fija su amplitud y varía su frecuencia según la amplitud de la señal moduladora. Es el proceso de codificar información (digital o analógica) en una onda portadora mediante la variación de frecuencia.

Modulación por Fase (PM)

En PM, las señales son analógicas. La fase de la señal portadora cambia con respecto a la señal moduladora. Su uso es limitado debido a la complejidad de los equipos de recepción y a problemas de ambigüedad.

Modulación Digital

Modulación por Desplazamiento de Amplitud (ASK)

ASK asigna una amplitud distinta a la frecuencia portadora según la señal de datos. La fase y la frecuencia permanecen constantes. Es sensible a interferencias y se usa en fibra óptica.

Modulación por Desplazamiento de Frecuencia (FSK)

FSK asigna una frecuencia distinta a la portadora según la señal de datos.

• FSK coherente: La fase se mantiene al asignar la frecuencia.
• FSK no coherente: La fase no se mantiene, ocurre con osciladores independientes.

Modulación por Desplazamiento de Fase (PSK)

PSK asigna una fase distinta a la portadora según la señal de datos.

• Modulación PSK: Cada estado de modulación se define por la fase de la señal respecto a la original.
• Modulación Diferencial de Fase (DPSK): Codificada respecto a la fase de la señal anterior.

Modulación en Cuadratura

Duplica la velocidad de transmisión sin aumentar el ancho de banda ni la probabilidad de error. Se usan dos portadoras desfasadas 90º para facilitar la separación de la información.

Modulaciones Complejas

• Modulación de Amplitud en Cuadratura: Dos portadoras moduladas en amplitud con 4 niveles. Grupos de 4 bits: 2 para la portadora A y 2 para la B.
• Modulación de Fase en Cuadratura (QPSK): Grupos de 4 bits modulan las portadoras en fase.
• Modulación en Fase y Amplitud en Cuadratura: Cada portadora modula en fase y amplitud en función de los bits y en cuadratura.

Multiplexación

¿Qué es un multiplexor? Un circuito combinacional con varias entradas y una única salida de datos.

¿Qué es la multiplexación? La combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión usando un multiplexor.

Tipos de multiplexación

• FDMA: Acceso múltiple por división de frecuencia.
• TDMA: Acceso múltiple por división de tiempo.
• CDMA: Acceso múltiple por código.

Transmisiones

• Simplex: Emisor y receptor usan la misma frecuencia. Comunicación en una sola dirección.
• Semidúplex: Emisor y receptor no pueden hablar a la vez, pero usan diferentes frecuencias.
• Dúplex: Emisor y receptor pueden hablar a la vez usando diferentes frecuencias para emitir y recibir.