Técnicas de modulación: QAM, PAM, PWM, PCM, PPM, DPCM y ADPCM

Resumen

El documento describe varias técnicas de modulación usadas en comunicaciones, desde la modulación QAM y la diferencia entre bps y baudios hasta las modulaciones por pulsos PAM, PWM, PPM, PCM, DPCM y ADPCM. Explica en qué consiste cada una y los pasos básicos de la modulación PCM. Con él el estudiante aprenderá a distinguir estas técnicas y sus principales características.

Puntos clave

QAM varía la fase y la amplitud de la portadora combinando ASK y PSK.
Bps mide la velocidad de transmisión de bits por segundo; el baudio mide los símbolos por segundo.
En QPSK se envían 2 bits por símbolo, por lo que bps es el doble que los baudios; en BPSK bps y baudios son iguales.
PAM varía la amplitud según el valor instantáneo de la señal analógica, con fase y frecuencia fijas.
PWM mantiene la amplitud constante y modula el ancho del pulso.
PCM asigna un código binario a cada pulso mediante muestreo, cuantificación y codificación.
PPM mantiene amplitud y ancho constantes y varía la posición del pulso; es una modificación de PWM.
ADPCM es un codificador de forma de onda basado en DPCM y utiliza filtros QMF antes de digitalizar la señal.

Ponte a prueba

Técnicas de Modulación

Modulación QAM (Modulación de Amplitud en Cuadratura)

La Modulación QAM consiste en variar la fase y la amplitud de una señal portadora según los valores significativos de la señal moduladora. Esta técnica combina la Modulación ASK (Modulación por Desplazamiento de Amplitud) y PSK (Modulación por Desplazamiento de Fase).

Conceptos Fundamentales

Bps (Bits por segundo): Se utiliza para expresar la velocidad de transmisión de datos. Representa el número de bits que se transmiten en un segundo.
Baudio: Es la unidad para medir la velocidad de modulación. Representa el número de símbolos por segundo. Cada símbolo puede comprender uno o más bits.

Diferencia entre Bps y Baudio

La diferencia principal radica en que la modulación puede enviar un grupo de n bits por símbolo. Por ejemplo, en QPSK (Modulación por Desplazamiento de Fase en Cuadratura) se envían 2 bits por símbolo, por lo que la velocidad en bps es el doble que en baudios. En BPSK (Modulación por Desplazamiento de Fase Binario), se envía 1 bit por símbolo, por lo tanto, bps y baudios son iguales. En resumen, el baudio no es lo mismo que bps, ya que los símbolos pueden representar más de un bit.

Modulación PAM (Modulación por Amplitud de Pulso)

La Modulación PAM es una técnica donde el desfase y la frecuencia de la señal portadora quedan fijos, mientras que la amplitud varía de acuerdo con el valor instantáneo de la señal analógica.

Modulación PWM (Modulación por Ancho de Pulso)

En la Modulación PWM, la amplitud se mantiene constante, pero el ancho de pulso es modulado de acuerdo con el valor instantáneo de la señal analógica.

Modulación PCM (Modulación por Codificación de Pulsos)

La Modulación PCM es una técnica que consiste en asignar un código binario al valor de cada pulso. Para esto, es necesario realizar tres procesos:

Muestreo de la señal.
Cuantificación.
Codificación.

Modulación PPM (Modulación por Posición de Pulso)

En la Modulación PPM, la señal modulada mantiene la amplitud y el ancho de pulso constantes, pero varía su posición en función del valor de amplitud de la señal moduladora. Es una modificación de PWM, donde un pulso positivo marca el comienzo y uno negativo marca el final.

Modulación DPCM (Modulación por Codificación de Pulso Diferencial)

La Modulación DPCM necesita de un sistema inteligente que pueda operar matemáticamente sobre los bits de las muestras que se toman en la modulación PCM.

Modulación ADPCM (Modulación por Codificación de Pulsos Diferencial Adaptativa)

La Modulación ADPCM es un método que se basa en un codificador de forma de onda que funciona a base de DPCM.

Funcionamiento de ADPCM

Antes de que la señal sea digitalizada, la señal analógica se divide por medio de filtros QMF (Filtros de Espejo en Cuadratura) en una banda de frecuencia superior y una banda de frecuencia inferior.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre bps y baudio?

Bps indica los bits transmitidos por segundo, mientras que el baudio indica los símbolos por segundo. Como un símbolo puede representar más de un bit, bps y baudios no siempre coinciden.

¿Cuántos bits por símbolo se envían en QPSK y en BPSK?

En QPSK se envían 2 bits por símbolo y en BPSK se envía 1 bit por símbolo. Por eso en QPSK la velocidad en bps es el doble que en baudios.

¿Qué procesos forman la modulación PCM?

La modulación PCM consta de tres procesos: muestreo de la señal, cuantificación y codificación. Con ellos se asigna un código binario al valor de cada pulso.