Tipos de Modulaciones y Servicios de Radiodifusión: Una Visión Completa

Tipos de Modulaciones y Servicios de Radiodifusión

Modulaciones Analógicas

En las modulaciones analógicas, la señal moduladora es analógica.

• AM (Modulación de Amplitud): La amplitud de la señal portadora varía según el valor instantáneo de la amplitud de la señal moduladora.
• FM (Modulación de Frecuencia): La frecuencia de la señal portadora varía según el valor instantáneo de la amplitud de la señal moduladora.
• PM (Modulación de Fase): La fase de la señal portadora varía según el valor instantáneo de la amplitud de la señal moduladora.

Modulaciones Digitales

En las modulaciones digitales, la señal moduladora es digital, aunque la portadora sigue siendo analógica.

• ASK (Modulación por Desplazamiento de Amplitud): A cada bit de información se le asigna una amplitud diferente de la señal portadora, dependiendo de su valor.
• FSK (Modulación por Desplazamiento de Frecuencia): La información se encuentra en la frecuencia de la señal portadora, que ha sido modificada por el valor de cada bit de información.
• PSK (Modulación por Desplazamiento de Fase): El valor de cada bit modifica la fase de la señal portadora.

Modulaciones Digitales Multinivel

• ASK multinivel: Se utilizan varios niveles de amplitud diferentes para transmitir grupos de bits o símbolos.
• QPSK: Se utilizan varios cambios de fase diferentes para transmitir grupos de bits (2 bits por símbolo).
  • 8 PSK: 3 bits por símbolo (DVBS2).
  • 16 PSK: 4 bits por símbolo.
  • 32 PSK: 5 bits por símbolo.
• QAM: Es una modulación combinada de amplitud y fase (2 bits por símbolo).
  • QAM16: 4 bits por símbolo.
  • QAM64: 6 bits por símbolo (amplitud y fase).
  • QAM256: 8 bits por símbolo.

Diagrama de constelación: Forma gráfica de representar todos los estados posibles de una modulación digital.

• DVB-T: División de Video Digital-Terrestre, estándar para la transmisión de televisión digital terrestre.
• DVB-S2: Transmisión de Vídeo Digital por Satélite de segunda generación.

Modulación COFDM

• Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing.
• FDM: Técnicas de multiplexación de frecuencia.
• DVB-T: Estándar que define todos los formatos de la TV digital terrestre.
• QAM64: Amplitud y fase (6 bits por símbolo).
• MPEG2: Para codificar audio y vídeo para señales de transmisión.
• CODEC: Cómo se codifica la información digital.
• COFDM: En vez de mandar 1 portadora, manda múltiples portadoras.

Servicios de Radiodifusión

Son aquellos cuyas emisiones de radio y TV se destinan a ser recibidas por el público general. Según el medio de transmisión, pueden ser:

• Terrestres (MATV).
• Por satélite.
• Por cable (televisión por cable-CATV).

Espectro Radioeléctrico

• Conjunto de frecuencias comprendidas entre 3 kHz y 3000 GHz.
• Se divide en nueve bandas: VLF, LF, MF, HF, VHF, UHF, SHF, EHF, THF.
• En España, el espectro radioeléctrico está organizado por el CNAF (Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias) según RR, UIT y CCIR.

Frecuencias

• AM: 500 KHz - 1600 KHz.
• FM: 88 MHz - 108 MHz.
• DAB: 175 MHz - 230 MHz.
• TDT: 470 MHz - 690 MHz.
• TV-SAT: 10,7 GHz - 12,7 GHz.

Canalización CCIR

Es la división que establece cada país de las bandas de frecuencias destinadas a radiodifusión y de las frecuencias asignadas a cada canal.

• Banda I (VHF) - Canal 2, 3 y 4.
• Banda II - FM.
• Banda III (VHF) - Canal 5 a 12.
• Banda IV (UHF) - Canal 21 a 38.
• Banda V (UHF) - Canal 38 a 69.

Sistemas de Radiodifusión Analógicos

• Sistemas analógicos de TV terrestre (PAL, NTSC, SECAM).
• Sistemas analógicos de radiodifusión sonora (AM, FM).

Sistemas de Radiodifusión Digital

• Cada canal radioeléctrico: varios programas de TV y radio (Multiplex digital).
• Todas las fuentes se digitalizan y se codifican.
• Compresión de la señal (MPEG-2 o MPEG-4).
• Se incorporan códigos de corrección de errores (Viterbi y Reed-Solomon).

Estándares de TV Digital

• Sistemas de TV digital:
  • DVB-T/T2 (terrestre).
  • DVB-S/S2 (satélite).
  • DVB-C (cable).
• Sistemas de radio digital:
  • DAB.

Servicios de Televisión (TDT)

PTNTDT

• Plan Técnico Nacional de la Televisión Digital Terrestre.
• Canales 21 a 48 (470 a 694 MHz): señal TDT.
  • RGE: Red de cobertura estatal (RTVE-RGE1 y RGE2).
  • MPE: Múltiplex estatal privado (MAU1 y MAUT2).
  • TL: Múltiplex local.
• Canales 49 a 60 (banda de 700 MHz): 5G. Segundo dividendo digital.
• Canales 61 a 69 (banda de 800 MHz): LTE (4G). Primer dividendo digital.

Servicios de Radio (DAB)

Sistemas Digitales de Radiodifusión Sonora. Radio Digital DAB

• Utiliza compresión MUSICAM basada en MPEG-1 y MPEG-2, la técnica COFDM y modulación DQPSK.
• Se transmite en los canales 8 a 11 de la banda III. Cada canal se divide en tres bloques más pequeños dentro de los cuales se sitúan seis programas.

Planificación del Espectro

• Tipos de redes:
  • SFN (Redes de frecuencia única).
  • MFN (Redes de frecuencia múltiple).

Medidas de Calidad

Tasa de Bits Erróneos

• BER (Bit Error Rate): Bits erróneos después de Viterbi y Reed Solomon.
• VBER: Tasa de errores después de Viterbi y antes de Reed Solomon.
• MER: Expresa la relación entre la potencia medida de la señal y la potencia medida del ruido presente en la constelación.

Principios de Comunicaciones

Sistemas de Radiodifusión

• Unidireccionales, el emisor emite, pero el receptor no contesta.
• La comunicación se produce a través de ondas electromagnéticas que se propagan por el aire.
• Una onda de audio o de video no se puede enviar directamente, se utiliza otra de mayor frecuencia que actúa de soporte.
• Para incorporar la señal que queremos transmitir, se utiliza la modulación.
• El medio de transmisión es un medio analógico, por lo que la señal de soporte será siempre analógica.

En un proceso de modulación nos encontramos tres señales:

• Moduladora: Información a transmitir.
• Portadora: Señal que transporta la información.
• Modulada: Resultante al modular la portadora con la moduladora.

En el receptor se realiza el proceso inverso, la demodulación, que extrae la señal moduladora de la señal modulada.