Modulación por Pulsos

MODULACIÓN POR

Indice

Introducción

La evolución de los sistemas de comunicación digital viene marcada por la evolución de las tecnologías en el campo de las telecomunicaciones, lo cual permite una serie de ventajas respecto a los sistemas de comunicación analógica. Los sistemas de comunicación digital precisan de un canal de transmisión de mayor ancho de banda que el analógico, para transmitir la misma información.

La detección de señales digitales requiere un sistema de sincronización cuando al receptor le llega un flujo de dígitos.

Algunas de las ventajas de la comunicación digital es: la simplicidad de diseño de los circuitos digitales y facilidad con que se pueden aplicar las técnicas de circuitos integrados a los sistemas digitales, la posibilidad de preservar la intimidad con el uso de una codificación criptográfica, la posibilidad de mezclar y transmitir señales procedentes de diversos servicios, la posibilidad de regeneración de la señal transmitida. Facilidad de multiplexación, la mejor respuesta ante relaciones señal-ruido bajas, casi todas las señales analógicas pueden convertirse a señales digitales, debido a la alta inmunidad al ruido, es prácticamente independiente la calidad de la transmisión con la longitud del enlace.

Modulación por Pulsos

Modulación por Pulsos

La modulación por pulsos forma parte del procesamiento de señal, su transmisión en distancias es muy pequeña. Si se quiere que la transmisión logre alanzar mayores a distancias, debe modular una portadora RF.

La modulación por pulsos desarrollo una serie de modulaciones analógicas y digitales, dentro de las analógicas tenemos: La Modulación por Amplitud de Pulso (PAM), la Modulación del Ancho de Pulso (PWM) y la Modulación de la Posición de Pulso (PPM). En la modulación digital entra la Modulación por Codificación de Pulsos (PCM). La modulación por impulsos cuenta con muchos ingenieros eléctricos e inventores a lo largo de su proceso y formación, M.B Farmer logro la multiplexación por división de tiempo telegráfica en 1853, similar a W.M. Miner, quien fue un ingeniero eléctrico que utilizó un conmutador electromagnético para la multiplexación con el que aplico la tecnología a la telefonía, con ello se pudo obtener la modulación por amplitud de pulsos, que a su vez eran conversaciones inteligibles de canales muestreados a una tasa sobre 3500 - 4300 Hz.

Formulación de la Modulación por Pulsos

Formulación de la Modulación por Pulsos

La modulación por pulsos desarrollo una serie de modulaciones analógicas y digitales, dentro de las analógicas tenemos: La Modulación por Amplitud de Pulso (PAM), la Modulación del Ancho de Pulso (PWM) y la Modulación de la Posición de Pulso (PPM). En la modulación digital entra la Modulación por Codificación de Pulsos (PCM).

Modulación Analógica

Modulación por Amplitud de Pulso (PAM): Es una base eficaz y muy importante entro del método de codificación analógica, se detecta y se puede generar fácilmente. Se basa en una señal muestreada de retención, ya que permite cambiar la amplitud de una señal de frecuencia fija, en función del símbolo a transmitir. Existe una técnica llamada La Multiplexación por División de Tiempo (TDM), en el que su espacio de tiempo en blanco entre los pulsos de amplitud transmitidos es uniforme, también pueden insertar señales de mensajes como la transmisión de señales multiplexadas, dado que la frecuencia de muestreo es uniforme, esto permite transmitir varios mensajes simultáneamente en un canal.

Modulación del Ancho de Pulso (PWM): Esta modulación permite regular la cantidad de corriente y de potencia al dispositivo al que desee controlar, al activarse y desactivarse de manera constante se asimila su trabajo a como función un interruptor. A mayor amplitud de la señal inicial mayor anchura en el pulso, dicho esto a amplitud y la separación de los pulsos permanecerán constante, a diferencia de la anchura que varía de acuerdo a la amplitud de la señal analógica. La modulación PWM se efectúa con circuitos integrados capaces de generar circuitos para juguetes, ciertas aplicaciones, controles de motores y electrodomésticos, esta modulación se pueden conocer estos dos dispositivos: los motores CC y las fuentes de luz en CC.

Modulación de la Posición de Pulso (PPM): En esta modulación se utiliza un circuito de diente de Sierra, un comparador y un circuito monoestable. Se distingue fácilmente la señal e pulso del ruido en amplitud, ya que la inmunidad al ruido es elevada.

Modulación Digital

Modulación por Codificación de Pulsos (PCM): Es la modulación más utilizada, ya que es el método e conversión de señales analógicas a señales digitales, se comunica a través de un esquema de telecomunicaciones digital estándar de alta velocidad. Este circuito digital es relativamente económico, se puede utilizar para diferentes aplicaciones, requiere de un ando de banda más amplio que el de las técnicas analógicas.

Muestreo

Muestreo

Es un proceso que ejerce cada uno de los sistemas de modulación de pulsos, como por ejemplo, las técnicas de: PMA, PWM, PMM y PCM, cuentan con este proceso de muestreo. Una señal analógica continua en el tiempo, se convierte en una secuencia de muestras discretas de la señal a intervalos regulares.

El teorema de muestreo establece que: Una señal continua, de energía finita y limitada en banda, sin componentes espectrales por encima de una frecuencia fmax, queda descrita completamente especificando los valores de la señal a intervalos de 1/2fmax segundos. La señal así muestreada puede recuperarse mediante un filtro de paso bajo. La frecuencia 2fmax se designa como frecuencia de Nyquist.

Muestreo de PWM: Se expresa como Modulación de Duración de Pulso (PDM), su valor paramétrico será diferente de cero f (t)=0. El teorema de muestreo indica que la señal f (t) se muestrea en forma periódica a una tasa muy alta.

Muestreo de PCM: La operación de muestreo genera una señal PAM decreta plana, señal analógica que puede ser cualquier número infinito de niveles.

Cuantificación de un muestro

Cuantificación de un muestreo

La cuantificación utiliza valores infinitos que se aproximen al valor muestreado de la onda analógica, este valor que será permitido reemplazará a la muestra. Sus valores tienden a ser positivos y negativos. Se debe asignar un valor discreto a cada uno de los niveles de tensión en el muestreo. Como las muestras pueden tener un infinito número de valores en la gama de intensidad de la voz, gama que en un canal telefónico es de aproximadamente 60 dB, o, lo que es lo mismo, una relación de tensión de 1000:1, con el fin de simplificar el proceso, lo que se hace es aproximar al valor más cercano de una serie de valores predeterminados.

Codificación de un muestro

Codificación de un muestreo Codificar es asignar una palabra de código a cada valor permitido. A cada nivel de cuantificación se le asigna un código binario distinto, con lo cual ya tenemos la señal codificada y lista para ser transmitida. La forma de una onda.

Pérez C. “Modulación de Pulsos”. Universidad de Cantabria. Vicioso J. (2013). “Teorema del muestro y PCM”. Slideshare.net. Napier J. (2012). “Modulación de pulsos”. slideshare.net.