Thursday, November 7, 2013

Multiplexion y la Modulación Digital

Transmisión hibrida
La multiplexación es el proceso que permite a través de un único medio de transmisión diversos canales telefónicos sin que haya interacción entre ellos. Al final el sistema debe poder identificarlos y separarlos, manteniendo una relación entre los canales aplicados a la entrada, y los extraídos a la salida.


}  Hibrido – concepto
Cuando se conecta un circuito de dos hilos con uno de cuatro hilos, por ejemplo en las llamadas telefónicas de larga distancia, se usa una circuito de interconexión, o de interfaz llamado hibrido.


}  TDM – concepto
Multiplexación por división de tiempo (TDM) es un método de transmisión y recepción de señales independientes más de una ruta de señal común por medio de interruptores sincronizados en cada extremo de la línea de transmisión de manera que cada señal aparece en la línea de sólo una fracción de tiempo en un patrón alternativo.

}  PAM – concepto
Modulación por Amplitud de Pulsos à es la mas sencilla de las modulaciones digitales. Consiste en cambiar la amplitud de una señal, de frecuencia fija, en función del símbolo a transmitir.








TDM usando PCM
La técnica de modulación PCM toma cada muestra del mensaje y lo representa o codifica en una secuencia de impulsos, El sistema TDM combina, en el tiempo y sin solapamiento, los mensajes individuales obtenidos de la técnica PCM. La multiplexación TDM es una técnica digital es esta la razón por la cual utiliza la PCM.

La PCM consiste en tomar muestras (medidas) del valor de la señal n veces por segundo, con lo que tendrán n niveles de tensión en un segundo. Para un canal telefónico de voz es suficiente tomar 8.000 muestras por segundo, o, lo que es lo mismo, una muestra cada 125 μseg.
El tiempo de separación entre muestras (125 μseg) podría ser destinado al muestreo de otros canales mediante el procedimiento de multiplexación por división de tiempo (TDM).
Con un sistema PCM-TDM, se muestran dos o más canales de banda de voz, convertidos a códigos PCM, y luego se utiliza el proceso de multi-canalizacion por división de tiempo en un solo par de cables.
Cada canal, de manera  alternada se usa y se convierte a códigos PCM.
El proceso de multi-canalizacion es simplemente un interruptor electrónico con dos entradas y una salida.



Modulación de señales Digitales
Modular es modificar las características de una señal portadora (un tono de frecuencia elevada) para transportar la información contenida en otra señal en banda base.

La función de una modulación digital es convertir los bits en señales adecuadas para su transmisión.

Tipos de modulación de señales Digitales:
ASK:
La modulación por desplazamiento de amplitud es una forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora en función de los datos a enviar.
La forma más simple y común de ASK funciona como un interruptor que apaga/enciende la portadora, de tal forma que la presencia de portadora indica un 1 binario y su ausencia un 0.
El nivel de amplitud puede ser usado para representar los valores binarios 0s y 1s. Podemos pensar en la señal portadora como un interruptor ON/OFF. En la señal modulada, el valor lógico 0 es representado por la ausencia de una portadora, así que da ON/OFF la operación de pulsación y de ahí el nombre dado.
Ventaja:
Los procesos de modulación son relativamente baratos.
Aplicaciones:
Este tipo de modulación por desplazamiento on-off es el utilizado para la transmisión de código Morse por radiofrecuencia, siendo conocido el método como operación en onda continua.
La técnica ASK también es usada comúnmente para transmitir datos digitales sobre la fibra óptica. Para los transmisores LED, el valor binario 1 es representado por un pulso corto de luz y el valor binario 0 por la ausencia de luz.

PSK, PHASE SHIFT KEYING
La modulación por desplazamiento de fase o PSK (Phase Shift Keying) es una forma de modulación  angular que consiste en hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos. La diferencia con la modulación de fase convencional (PM) es que mientras en ésta la variación de fase es continua, en función de la señal moduladora, en la PSK la señal moduladora es una señal digital y, por tanto, con un número de estados limitado.
            De otra manera, se puede definir la PSK como una esquema de modulación que transmite datos al cambiar o modular la fase de la señal de referencia o señal portadora.
TIPOS: B-PSK, Q-PSK, PSK DIFERENCIAL

APLICACIONES
      1. En algunos estandares de wireless LAN
      2. Transmisores pasivos en estandares de RFDI adoptados por pasaportes biometricos, tarjetas de credito y mucho más.
      3. El bluetooth 2 lo implementara cuando el contacto entre los dispositivos sea lo suficientemente robusto.
VENTAJAS
      En PSK, la potencia es la misma, lo que simplifica el diseno de amplificadores y etapas receptoras (reduciendo costos), ya que la potencia de la fuente es constante.
      B-PSK Y Q-PSK son optimas desde el punto de vista de proteccion frente a errores.
      FSK, FREQUENCY SHIFT KEYING
      La Modulación por desplazamiento de frecuencia o FSK es una técnica de transmisión digital de información binaria (ceros y unos) utilizando dos frecuencias diferentes. La señal moduladora solo varía entre dos valores de tensión discretos formando un tren de pulsos donde uno representa un "1" o "marca" y el otro representa el "0" o "espacio".

      QUAM, QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION
      La Modulación de amplitud en cuadratura QAM es una técnica que transporta datos, mediante la modulación de la señal portadora, tanto en amplitud como en fase. Esto se consigue modulando una misma portadora, desfasada en 90°. La señal modulada en QAM está compuesta por la suma lineal de dos señales previamente moduladas en Doble Banda Lateral con Portadora Suprimida.
      MODULACION: Cada portadora es modulada por una de las dos señales a transmitir. Finalmente las dos modulaciones se suman y la senal resultante es transmitida.
      VENTAJAS:
-          Ofrece la posibilidad de transmitir dos senales en la misma frecuencia, de forma que favorece el aprovechamiento del ancho de banda disponible.

-          Tiene como inconveniente que es necesario realizar la demodulacion con demoduladores sincronicos.