1. Modulación PSK<br />Ángel Acosta<br />Norberto Acosta<br />Byron Bolaños<br />Víctor Figueroa<br />Daniel Villarreal<br />Fecha: 25 de marzo de 2011<br />ABSTRACT <br />This document was made for introduce the modulation PSK, your advantages, disadvantages, applications, transmissions, receptors and modulators through concepts and pictures to facilitate their understanding.<br />KEY WORDS: Modulator, frequency, demodulator, phase, receptor, PSK, transmitter, filter low pass, bits, portadora (currier), baud reason.<br />INTRODUCCIÓN <br />Gracias a las facilidades que aporta la informática al tratamiento automatizado de datos, el uso de sistemas informáticos se ha extendido prácticamente a la totalidad a los campos del desarrollo profesional. Entre las ventajas que introduce la informática destacan el incremento de la velocidad en el tratamiento de los datos, y el gran volumen de información que puede ser manejada.<br />En el campo de las comunicaciones ha venido generándose un mayor interés en la creación de sistemas orientados a la transmisión de información digital.<br />Existen dos formas de transmitir una señal digital. La primera no es otra que transmitir la señal directamente a través del canal sin efectuar antes ningún tipo de modulación. Cuando ocurre esto, se dice que la transmisión se realiza en banda base. La segunda forma, consiste en modular la señal con alguna técnica de modulación digital antes de ser transmitida, recibe el nombre de transmisión en banda ancha. Esta última forma de transmisión es la que va a ser objeto de todo estudio. <br />Básicamente, modular consistirá en convertir una señal digital en una señal analógica que irá variando su amplitud, frecuencia, fase o bien amplitud y fase conjuntamente, según los valores que vaya tomando la señal digital de información. De esta manera aparecen distintas técnicas de modulación de señales digitales según el tipo de modulación empleado.<br />Existen varias técnicas de modulación analógicas como lo son la AM, FM, PM y digitales tales como ASK, FSK, PSK Y QAM.<br />A continuación explicaremos alternativas, tipos, ventajas, desventajas, modulador, aplicaciones y derivaciones de la modulación PSK.<br />MARCO TEÓRICO <br />Phase shift keying es una técnica de modulación en la que la información se va a modular en fase, es decir, dependiendo de los valores de la entrada digital, la señal analógica modulada va a tener una u otra fase de salida. <br />Existen dos alternativas:<br />PSK Convencional es donde La variación de la fase se refiere a la fase de la portadora sin modular. <br />PSK Diferencial al contrario que las modulaciones PSK convencionales, no necesita recuperar la señal portadora para realizar la demodulación. Es diferencial puesto que la información no esta contenida en la fase absoluta, sino en las transiciones. <br />Transmisión por desplazamiento de fase binaria BPSK<br />Son posibles dos fases de salida para una sola frecuencia de portadora una fase es para “1” y la otra para “0”.Conforme la señal digital de entrada cambia, la fase de la salida se varia entre 0 y 180. <br />ModuladorBalanceadoBPFEl modulador balanceado actúa como un conmutador para invertir la fase.f2<br />Fig. 1<br />El modulador PSK es un circuito muy simple que consta únicamente de un modulador balanceado que realiza una multiplicación analógica de las señales de entrada, y un filtro paso de banda que elimina los armónicos no significativos de la señal PSK a fin de no interferir con otras señales que pudieran transmitirse por ese mismo canal. <br />Ahora se puede entender el porqué se toma la señal digital f (t) entre los niveles de tensión de (más o menos 1) simplemente para simplificar el circuito modulador así solo tenemos que hacer pasar la señal digital por el modulador balanceado para que la multiplique por la portadora.<br />Fig. 2<br />Si la señal se va a transmitir está condicionada a otros niveles de tensión por ejemplo entre 0 y A voltios, no tendremos más que colocar un acondicionador de niveles a la entrada del modulador. <br />Modulación BPSK: Con la transmisión por desplazamiento de fase binaria (BPSK), son posibles dos fases de salida para una sola frecuencia de portadora. Una fase salida representa una 1 lógico y la otra un 0 lógico. Conforme la señal digital de entrada cambia de estado, la fase de la portadora de salida se desplaza entre dos ángulos que están 180 grados fuera de base.<br />Fig.3<br />Codificación M-ario:<br />M-ario es un término derivado de la palabra “binario”. La M es solo un digito que representa el número de condiciones posibles. Una modulación digital que se ha analizado hasta ahora es la BPSK esta es de sistema binario: Solo dos condiciones posibles de salida, una representa un 1 lógico y la otra un 0 lógico por tanto son sistemas M-ario donde M=2. <br />Ejemplo: En un sistema de PSK, con 4 posibles fases de salida, es un sistema M-ario don M=4. Si hubiera 8 posibles fases de salida, M=8, etc. <br />En donde: N= numero de bits<br /> M= numero de condiciones de salida posibles con N bits.<br />Transmisión por desplazamiento de fase (QPSK):<br />Es otra forma de modulación digital de modulación angular de amplitud constante. La QPSK es una técnica de codificación M-ario, en donde M=4 (de ahí el nombre de “cuaternaria” que significa 4) con QPSK son posibles 4 fases de salidas diferentes, para una sola frecuencia de la portadora. Debido a que hay 4 fases de salida diferentes, tiene que haber 4 condiciones de entrada diferentes, ya que la entrada digital a un modulador de QPSK es una señal binaria.<br />PSK de 8 fases:<br />Un PSK de 8 fases es una técnica para codificar M-ario en donde M=8. Con un modulador de 8-PSK, hay 8 posibles fases de salida. Para codificar 8 fases diferentes, los bits que están entrando se consideran en grupo de 3 bits llamados tribits.<br />PSK de 16 fases:<br />Es una técnica de codificación M-ario, en donde M=16, hay 16 diferentes fases de salida posibles, un modulador de 16-PSK actúa en los datos que están entrando en grupos de 4 bits, llamados guadbits (bits en cuadratura). La fase de salida no cambia hasta que 4 bits han sido introducidos al modulador.<br />Ventajas modulación PSK: <br />-La potencia es la misma, lo que simplifica el diseño de amplificadores y etapas receptoras (reduciendo costos), ya que la potencia de la fuente es constante. <br />-Las modulaciones BPSK y QPSK son óptimas desde el punto de vista de protección frente a errores.<br />Aplicaciones PSK:<br />Los estándares: IEEE 802.11b-1999 (LAN inalámbrica) y IEEE 802.15.4 usan modulaciones PSK. La modulación QPSK se usa en la transmisión de datos por satélite. La modulación BPSK es utilizada para transmisores de bajo costo y sin altas velocidades, La modulación BPSK es utilizada en estándares RFID como el ISO 14443, que se ha adoptado en pasaportes biométricos o tarjetas de crédito.<br />CONCLUSIÓN<br />Pudimos ver que esta clase de modulación es utilizada ya que la potencia es la misma, lo que simplifica el diseño de amplificadores y etapas receptoras (reduciendo costos), ya que la potencia de la fuente es constante. Las modulaciones BPSK y QPSK son óptimas desde el punto de vista de protección frente a errores. <br />BIBLIOGRAFIA<br />www.electronicafacil.net<br />www.wikipedia.org<br />www.slidshare.com <br />Libro Modulación de señales digitales de la Universidad de Sevilla.<br />