Ante nuevos conceptos en la vida cotidiana, muchos tratan de encontrar respuestas a sus preguntas. Es por esto que es necesario describir cualquier fenómeno. Uno de ellos es algo así como la modulación. Se discutirá más adelante.
Descripción general
La modulación es el proceso de cambiar uno o un conjunto completo de parámetros de oscilación de alta frecuencia de acuerdo con la ley del mensaje de información de baja frecuencia. El resultado de esto es la transferencia del espectro de la señal de control a la región de alta frecuencia, ya que una transmisión eficaz al espacio requiere que todos los transceptores operen a diferentes frecuencias sin interrumpirse entre sí. Gracias a este proceso, las oscilaciones de información se sitúan sobre una portadora conocida a priori. La señal de control contiene la información transmitida. La oscilación de alta frecuencia asume el papel de portador de información, por lo que adquiere el estatus de portador. La señal de control contiene los datos transmitidos. Existen diferentes tipos de modulación, que dependen de la forma de onda que se utilice: rectangular, triangular o alguna otra. Con una señal discreta, se acostumbra hablar de manipulación. Asi que,la modulación es un proceso que involucra oscilaciones, por lo que puede ser frecuencia, amplitud, fase, etc.
Variedades
Ahora podemos considerar qué tipos de este fenómeno existen. En esencia, la modulación es el proceso por el cual una onda de baja frecuencia es transportada por una onda de alta frecuencia. Los siguientes tipos son los más utilizados: frecuencia, amplitud y fase. Con la modulación de frecuencia se produce un cambio de frecuencia, con la modulación de amplitud, la amplitud, y con la modulación de fase, la fase. También hay especies mixtas. La modulación y modificación de pulsos son tipos separados. En este caso, los parámetros de la oscilación de alta frecuencia cambian discretamente.
Modulación de amplitud
En sistemas con este tipo de cambio, la amplitud de la onda portadora cambia a alta frecuencia con la ayuda de una onda moduladora. Al analizar las frecuencias en la salida, no solo se revelan las frecuencias de entrada, sino también su suma y diferencia. En este caso, si la modulación es una onda compleja, como las señales de voz que constan de muchas frecuencias, entonces la suma y diferencia de frecuencias requerirá dos bandas, una debajo de la portadora y otra arriba. Se llaman laterales: superior e inferior. El primero es una copia de la señal de audio original desplazada por una cierta frecuencia. La banda inferior es una copia de la señal original que se ha invertido, es decir, las frecuencias altas originales son las frecuencias más bajas en el lado inferior.
La banda lateral inferior es una imagen especular de la banda lateral superior en relación con la frecuencia portadora. Un sistema que utiliza modulación de amplitud,la transmisión de la portadora y de ambos lados se denomina bidireccional. La portadora no contiene información útil, por lo que puede eliminarse, pero en cualquier caso, el ancho de banda de la señal será el doble del original. El estrechamiento de la banda se logra reemplazando no solo el portador, sino también uno de los laterales, ya que contienen una información. Este tipo se conoce como modulación SSB con portadora suprimida.
Demodulación
Este proceso requiere que la señal modulada se mezcle con una portadora de la misma frecuencia que la emitida por el modulador. Después de eso, la señal original se obtiene como una frecuencia o banda de frecuencia separada y luego se filtra de otras señales. A veces, la generación de la portadora para la demodulación se realiza in situ y no siempre coincide con la frecuencia de la portadora en el propio modulador. Debido a la pequeña diferencia entre las frecuencias, aparecen desajustes, lo cual es típico de los circuitos telefónicos.
Modulación de pulsos
Esto utiliza una señal de banda base digital, lo que significa que permite codificar más de un bit por baudio mediante la codificación de una señal de datos binarios en una señal de varios niveles. Los bits de señales binarias a veces se dividen en pares. Para un par de bits, se pueden usar cuatro combinaciones, con cada par representado por uno de los cuatro niveles de amplitud. Tal señal codificada se caracteriza por el hecho de que la tasa de baudios de la modulación es la mitad de la señal de datos original, por lo que se puede utilizar paramodulación de amplitud de la forma habitual. Encontró su aplicación en las comunicaciones por radio.
Modulación de frecuencia
Los sistemas con esta modulación suponen que la frecuencia de la portadora cambiará según la forma de la señal moduladora. Este tipo es superior al tipo de amplitud en términos de resistencia a ciertas influencias disponibles en la red telefónica, por lo que debe usarse a velocidades bajas donde no hay necesidad de atraer una gran banda de frecuencia.
Modulación fase-amplitud
Para aumentar el número de bits por baudio, puede combinar modulación de fase y amplitud.
Uno de los métodos modernos de modulación de fase de amplitud puede llamarse el que se basa en la transmisión de varias portadoras. Por ejemplo, en alguna aplicación se utilizan 48 portadoras, separadas por un ancho de banda de 45 Hz. Al combinar AM y PM, se asignan hasta 32 estados discretos a cada portadora por período de baudios individual, de modo que se pueden transportar 5 bits por baudio. Resulta que todo este conjunto te permite transferir 240 bits por baudio. Cuando se opera a 9600 bps, la tasa de modulación requiere solo 40 baudios. Una cifra tan baja es bastante tolerante con los s altos de amplitud y fase inherentes a la red telefónica.
PCM
Este tipo generalmente se considera como un sistema para transmitir señales analógicas, como voz en forma digital. Esta técnica de modulación no se utiliza en módems. Aquí está la activación de la señal analógica conal doble de la frecuencia más alta del componente de la señal analógica. Cuando se utilizan dichos sistemas en redes telefónicas, la luz estroboscópica se produce 8000 veces por segundo. Cada muestra es un nivel de voltaje codificado con un código de siete bits. Para representar mejor el lenguaje hablado, se utiliza la codificación logarítmica. Siete bits, junto con el octavo, que indica la presencia de una señal, forman un octeto.
Se requiere modulación y detección para restaurar la señal del mensaje, es decir, el proceso inverso. En este caso, la señal se convierte de forma no lineal. Los elementos no lineales enriquecen el espectro de la señal de salida con nuevos componentes de espectro y los filtros se utilizan para aislar los componentes de baja frecuencia. La modulación y la detección se pueden realizar utilizando diodos de vacío, transistores, diodos semiconductores como elementos no lineales. Tradicionalmente, se utilizan diodos semiconductores puntuales, ya que la capacitancia de entrada planar es notablemente mayor.
Vistas modernas
La modulación digital brinda mucha más capacidad de información y asegura la compatibilidad con una variedad de servicios de datos digitales. Además, aumenta la seguridad de la información, mejora la calidad de los sistemas de comunicación y agiliza el acceso a los mismos.
Hay una serie de limitaciones a las que se enfrentan los diseñadores de cualquier sistema: la potencia y el ancho de banda permitidos, el nivel de ruido dado de los sistemas de comunicación. El número de usuarios aumenta cada día.sistemas de comunicación, y la demanda de los mismos también está creciendo, lo que requiere un aumento en el recurso de radio. La modulación digital difiere notablemente de la analógica en que la portadora transmite grandes cantidades de información.
Dificultad de uso
Los desarrolladores de sistemas de comunicación por radio digital se enfrentan a una tarea tan importante: encontrar un compromiso entre el ancho de banda de la transmisión de datos y la complejidad del sistema en términos técnicos. Para ello, conviene utilizar diferentes métodos de modulación para conseguir el resultado deseado. La comunicación por radio también se puede organizar utilizando los circuitos transmisores y receptores más simples, pero para tal comunicación se utilizará un espectro de frecuencia proporcional al número de usuarios. Los receptores y transmisores más complejos requieren menos ancho de banda para transmitir la misma cantidad de información. Para pasar a métodos de transmisión espectralmente eficientes, es necesario complicar el equipo en consecuencia. Este problema no depende del tipo de comunicación.
Opciones alternativas
La modulación por ancho de pulso se caracteriza por el hecho de que su señal portadora es una secuencia de pulsos, mientras que la frecuencia del pulso es constante. Los cambios se refieren únicamente a la duración de cada pulso según la señal moduladora.
La modulación de ancho de pulso es diferente de la modulación de fase de frecuencia. Este último implica la modulación de la señal en forma de sinusoide. Se caracteriza por una amplitud constante y una frecuencia o fase variable. Las señales de pulso también se pueden modular en frecuencia. Puede ser la duraciónpulsos es fijo, y su frecuencia está en algún valor promedio, pero su valor instantáneo variará dependiendo de las señales de modulación.
Conclusiones
Se pueden usar modulaciones simples, con solo un parámetro cambiando de acuerdo con la información de modulación. El esquema de modulación combinada que se utiliza en los equipos de comunicación modernos es cuando tanto la amplitud como la fase de la portadora cambian simultáneamente. En los sistemas modernos, se pueden usar varias subportadoras, cada una de las cuales usa un cierto tipo de modulación. En este caso, estamos hablando de esquemas de modulación de señal. Este término también se utiliza para vistas complejas de varios niveles, cuando se requiere una descripción adicional de las características para obtener información completa.
Los sistemas de comunicación modernos utilizan los tipos de modulación más eficientes para minimizar el ancho de banda y liberar espacio de frecuencia para otros tipos de señales. La calidad de la comunicación solo se beneficia de esto, pero la complejidad del equipo en este caso es muy alta. En última instancia, la frecuencia de modulación da un resultado que es visible para el usuario final solo en términos de facilidad de uso de los medios técnicos.
