Técnicas de modulación digital | Más de 5 preguntas frecuentes importantes

Técnicas de modulación digital

Tema de discusión: Técnicas de modulación digital

  • ¿Qué es la modulación digital?
  • Métodos fundamentales de modulación digital
  • ¿Cuáles son las diferentes técnicas de modulación en la comunicación digital?
  • ¿Por qué se ha utilizado el esquema DPSK de modulación de portadora?
  • Comparación de modulación binaria y modulación M-Array:
  • ¿Cuáles son las diferencias entre MSK y QPSK?
  • Métricas de rendimiento para el esquema de modulación digital

¿Qué es la modulación digital?

Definir modulación digital:

 "La conversión de señal analógica a señal digital se conoce básicamente como modulación digital en la que una señal digital consta de dígitos binarios".

Métodos fundamentales de modulación digital:

¿Cuáles son las diferentes técnicas de modulación en la comunicación digital?

 Los métodos más importantes de modulaciones digitales son:

  • PSK (Modulación por desplazamiento de fase) - En esta Modulación Digital se utiliza un cierto número de fases.
  • FSK (Modulación por desplazamiento de frecuencia) - En este método de manipulación por desplazamiento, se utiliza un número exacto o limitado de frecuencias.
  • ASK (Modificación por desplazamiento de amplitud) - En este método de manipulación por desplazamiento, se utiliza un número exacto y limitado de amplitudes.
  • QAM (modulación de amplitud en cuadratura) - Aquí se toman un mínimo de 2 fases separadas y 2 amplitudes separadas.

¿Qué es la modulación QPSK?

Explique el funcionamiento de QPSK:

 QPSK es una técnica de modulación digital en la que dos bits sucesivos en la secuencia de datos se agrupan para lograr una mejor eficiencia de ancho de banda. Como los bits se agrupan para formar símbolos, la tasa de bits o la tasa de señalización (fb) se reduce, lo que reduce el ancho de banda del canal.

 QPSK puede tratarse como un esquema de modulación PSK de matriz M en el que M = 4. En un sistema QPSK, si combinamos dos bits sucesivos, como resultado obtendremos cuatro símbolos distintos. Cuando un símbolo cambia al siguiente símbolo, la fase de la portadora cambia en 90˚ o π / 2 radianes. Cada símbolo se llama di-bit.

Como ejemplo, los cuatro di-bits pueden ser 00, 01, 11 en forma codificada natural o 00, 10, 11, 01 en forma codificada en Gray se pueden representar como se muestra a continuación:

Las señales QPSK se pueden expresar como

S (t) = Ac cos Ø (t) 2πfct - Ac sin Ø (t) sin) 2πfct

Donde unc cos Ø (t) forma el componente en fase y Ac sin Ø (t) forma el componente de cuadratura. Las señales QPSK también se pueden generar basándose en los componentes en fase y en cuadratura.

Diagrama de tiempos para QPSK.
Crédito de la imagen: Splash, Diagrama de tiempo QPSKCC BY-SA 3.0

¿Qué es la técnica de detección coherente?

Describe la demodulación ASK mediante detección coherente:

 En la técnica de detección coherente, se utiliza una portadora local para la detección. Una señal portadora local hecha en el extremo del receptor y será bloqueada en fase en el extremo del transmisor. La señal recibida se heterodina con la portadora local para generar la señal de banda base.

La detección coherente de ASK es una señal generada localmente de la misma frecuencia y fase que la señal transmitida se aplica a un modulador de producto como se muestra a continuación.

El integrador integra la señal de salida del modulador de producto en un intervalo de bits, Tb y la salida del integrador se compara con el umbral preestablecido en un dispositivo de decisión. Si se excede el umbral, da 1 como símbolo y si no se excede el umbral da 0.

Un detector síncrono o coherente debe tener dos formas de sincronización; sincronización de fase. La sincronización de fase es necesaria porque asegura el bloqueo en fase de la onda portadora generada localmente con la señal transmitida. La sincronización de tiempo es uno de los factores más importantes aquí porque proporciona un tiempo fijo y particular de la operación de toma de decisiones en el receptor con respecto a los instantes de conmutación.

¿Por qué se ha utilizado el esquema DPSK de modulación de portadora?

DPSK en técnica de modulación:

Sabemos que existe un requisito de sincronización de fase en receptor coherente con BPSK sin ningún término de portadora discreta. Se puede utilizar un circuito de bucle de bloqueo de fase para extraer la referencia de portadora solo si se transmite una portadora piloto de bajo nivel junto con la señal BPSK.

En ausencia de una portadora, se puede utilizar un bucle de cuadratura para sincronizar la referencia de portadora de esta señal BPSK para proporcionar una detección coherente. Pero esto introduce una ambigüedad de fase de 180º. Para eliminar este problema de ambigüedad de fase de 180º, se utiliza una técnica de codificación diferencial en el transmisor y una decodificación diferencial en el receptor. Esta técnica de señalización de combinar codificación diferencial con modulación por desplazamiento de fase (PSK) se denomina modulación por desplazamiento de fase diferencial o DPSK.

En DPSK, la secuencia de entrada de los bits binarios se organiza de forma que el siguiente bit tenga que depender del bit anterior. En el extremo del receptor, ocurre lo contrario, es decir, el bit recibido anteriormente se utiliza para la detección de los bits actuales.

¿Cuáles son las ventajas de PSK sobre ASK?

  • ü La codificación por desplazamiento de fase se utiliza para transportar datos a través de la señal de RF de manera más eficiente que otros tipos de modulación. Por lo tanto, este método es eficaz en el poder.
  • En PSK, ocurren menos errores en comparación con la modulación ASK y también ocupa el mismo ancho de banda que ASK.
  • Mejor tasa de transmisión de datos generalmente obtenida por PSK, es decir, QPSK, 16 QAM, etc.

¿Cuáles son las principales diferencias entre QAM y QPSK?

 QAM difiere de QPSK en cuanto al ancho espectral.

  • El ancho espectral del QPSK es más amplio que el del QAM.
  • Además, QAM tiene una tasa de error de bits más alta que QPSK.

¿Cuáles son las principales diferencias entre QPSK y PSK?

  • Para la clave de cambio de fase, el cambio de fase se produce en 180 grados. En el caso de QPSK, el cambio es múltiplo de noventa grados.
  • QAM es un grupo de teclas de cambio de amplitud y de cambio de fase.

Comparación de modulación binaria y modulación M-Array:

  • La palabra binario significa dos bits. Binario Modulación es el tipo de técnica de modulación digital.
  • M simplemente denota un dígito que coincide con el número de combinaciones posibles para un número específico de variables binarias. La modulación M-Array es el tipo de técnica de modulación digital

 ¿Cuáles son las diferencias entre MSK y QPSK?

Modulación digital: MSK vs QPSK

Métricas de rendimiento para el esquema de modulación digital:

 La tasa de error de bits, los espectros de potencia y la eficiencia del ancho de banda son algunas de las métricas de rendimiento del sistema de comunicación digital. La característica deseable

  1. La BER debe ser buena y estar en un límite.
  2. La transmisión de la señal debería ocurrir incluyendo anchos de banda de transmisión menores.
  3. Debe utilizarse una cantidad mínima de potencia de transmisión.
  4. El sistema debería ser de menor costo.

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Acerca de Soumali Bhattacharya

Actualmente me dedico al campo de la Electrónica y la comunicación.
Mis artículos se centran en las principales áreas de la electrónica básica en un enfoque muy simple pero informativo.
Soy un aprendiz vivo y trato de mantenerme actualizado con las últimas tecnologías en el campo de los dominios de Electrónica.

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