Conceptos Fundamentales de Telecomunicaciones y Modulación Electrónica

Fundamentos de Telecomunicaciones y Modulación

Telecomunicaciones

Transmisión y recepción de señales de cualquier naturaleza (generalmente electromagnéticas). El objetivo fundamental de un sistema electrónico de comunicaciones es transferir información de un lugar a otro.

Transmisor

Un transmisor es un conjunto de dispositivos o circuitos electrónicos que convierte la información de la fuente original en una señal más sencilla de transmitir a través de un determinado medio de transmisión.

Canal de Comunicación

Transporta las señales desde el transmisor hasta el receptor. Los canales de comunicación pueden ser:

• Conductores de cobre (cables): Propagan las señales en forma de corriente eléctrica.
• Espacio libre (aire): Mediante ondas electromagnéticas.
• Fibra óptica: Propagan señales en forma de ondas luminosas.

Receptor

Conjunto de dispositivos y circuitos electrónicos que recibe las señales del medio de transmisión y las reconvierte a su forma original.

Ondas

Propagación de una perturbación de alguna propiedad del espacio (por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético), implicando un transporte de energía sin transporte de materia. Se pueden clasificar en dos grupos:

• Ondas mecánicas
• Ondas electromagnéticas

Modulación

Consiste en tomar una onda de alta frecuencia (señal portadora) e insertar la información que se desea enviar (señal moduladora) modificando algún parámetro de la portadora.

Si la moduladora es una señal analógica, estamos ante algunas de las técnicas de modulación analógica más conocidas:

• Amplitud Modulada (AM)
• Frecuencia Modulada (FM)
• Fase Modulada (PM)

Si la información que se desea transmitir es una señal digital, se produce una señal modulada digitalmente, la cual puede ser:

• Modulación por conmutación de amplitud (ASK)
• Modulación por conmutación de frecuencia (FSK)
• Modulación por conmutación de fase (PSK)
• Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)

Modulación y Demodulación de Amplitud (AM)

El proceso de transformar señales de información de baja frecuencia en una señal de alta frecuencia se denomina modulación. La demodulación es el proceso inverso, donde las señales recibidas se restauran a su forma original.

La particularidad de la modulación de señales de AM es que la información está contenida en las bandas laterales, pero la mayor parte de la potencia del transmisor se disipa en la portadora. Sin embargo, esto no representa un problema significativo, ya que permite el uso de circuitos demoduladores relativamente sencillos y de bajo costo en el receptor.

Sobremodulación

El coeficiente de modulación debe ser un número entre 0 y 1. Si m es mayor que 1, se produce una distorsión de la forma de onda modulada, lo que se conoce como sobremodulación.

Prevenir la sobremodulación puede ser complejo. Por ejemplo, durante una transmisión de voz, la señal puede variar de amplitudes bajas a altas. La amplitud de la señal moduladora se ajusta para que solo los picos de voz produzcan el 100% de modulación. Sin embargo, se requieren circuitos automáticos para amplificar las señales de bajo nivel y suprimir o comprimir las señales de muy alto nivel.

Ancho de Banda

El ancho de banda de un canal de comunicaciones debe ser lo suficientemente grande para permitir el paso de todas las frecuencias de la información. En otras palabras, el ancho de banda del canal de comunicaciones debe ser igual o mayor que el ancho de banda de la información.

Legislación del Espectro Electromagnético

El uso del espectro electromagnético para realizar comunicaciones está legislado a nivel nacional por el ENACOM (Ente Nacional de Comunicaciones) y también a nivel internacional.

Estas legislaciones establecen, entre otras cosas, los rangos de frecuencias en los que puede operar cada tipo de comunicación (FM, Televisión, Celulares, etc.) y el ancho de banda permitido para cada canal.