El documento describe diferentes tipos de modulación PSK (Phase-Shift Keying o modulación por desplazamiento de fase), incluyendo BPSK (Binary PSK), QPSK (Quadrature PSK) y PSK de más fases. Explica que la PSK varía la fase de la señal portadora para codificar información digital, manteniendo la amplitud constante. También define conceptos como codificación M-ario y cómo se usan estas modulaciones en aplicaciones como redes inalámbricas y satélites.

1. Modulacion PSK Integrantes: Bayron Bolaños Daniel Villareal Víctor Figueroa Norberto Acosta Ángel Acosta No de orden: 37496

2. Modulación PSK Se denomina modulación de fase, a aquella en que el parámetro de la señal senoidal de la portadora que se va a variar, es la fase. La amplitud de la portadora permanece constante. Este tipo de modulación, es la más usada para modular señales digitales mediante el uso de modem de datos.

3. Existen dos alternativas : -PSK Convencional Es donde La variación de la fase se refiere a la fase de la portadora sin modular. (Es decir donde se tienen en cuenta los desplazamientos de fase .) -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. (Es decir es en la cual se consideran las diferencias entre un salto de fase y el anterior . )

4. 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.

5. Transmisión de desplazamiento de fase PSK Es una forma de modulación angular con amplitud constante, es similar al PSF convencional excepto que la señal de entrada es binaria y que el número de fases a la salida son limitadas. Transmisión por desplazamiento de fase binaria BPSK: 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  .

6. Transmisión por desplazamiento de fase binaria BPSK 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  . Modulador Balanceado BPF El modulador balanceado actúa como un conmutador para invertir la fase  .f 2

7. Diagrama fasorial BPSK Esto es un diagrama de constelación o diagrama De espacio de estado de la señal, similar a los fasores, excepto que el fasor completo no esta. Solo muestra las posiciones relativas de los picos de los fasores. Un modulador balanceado es un modulador producto, la señal de salida es el producto de dos señales de entrada. Si entra +1 para “1” la portadora se multiplica por + Sen wpt Si entra “0” es decir –1 la portadora se multiplica por - Sen wpt

8. El diagrama fasorial de la salida modulada es: 0  Sen w p t es “1” Cos w p t 180  -Sen w p t es “0”

9. Receptor BPSK La señal de entrada puede ser +senwct ó senwct, el circuito de recuperación de portadora coherente detecta y regenera una señal que es coherente tanto en frecuencia como en fase con la portadora del transmisor original El modulador balanceado es un detector de producto. La salida es el producto de las dos entradas: la señal BPSK y la portadora recuperada. El filtro LPF separa los datos binarios de la señal demodulada compleja . Modulador Balanceado LPF Recuperación Coherente de la Portadora  Senw a t Senw c t Salida de Datos Binarios

10. Modulación multifase - Codificación multinaria La codificación multinaria se deriva de la codificación Binaria. La M representa un digito ó número de codificaciones. En las dos técnicas FSK y BPSK son sistemas binarios donde solo hay 2 condiciones posibles de salida “1” y “0” es decir que esos sistemas M=2. Con la modulación digital es ventajoso codificar con M>2 ejemplo en el sistema QPSK hay 4 niveles de salida luego hay 4 fases. Si hay 8 posibles salidas M=8 podemos resumir con: N = Log2 M N = Número de bits M = Número de condiciones posibles de salida con N bits

11. Ejemplo: Si se entran 2 bits en un modulador, antes de cambiar la salida: 2 = Log2 M 2 ² = M = 4 es decir con 2 bits hay 4 condiciones de salida diferentes Si N = 3 , M = 8

12. Transmisión de desplazamiento de fase cuaternaria QPSK ó cuadratura PSK es una forma de modulación angular o constante QPSK es una técnica de modulación donde M=4 los que indica 4 fases de salida para una sola frecuencia portadora. Debido a que hay 4 fases de salida diferentes, tiene que haber cuatro condiciones de entrada diferentes. de la razón dibits de entrada. Se necesita 2 bits en la entrada del modulador para producir 4 posibles condiciones 00 01 10 y 11 a la salida de consecuencia los datos de entrada se combinan en grupos de 2 bits llamados dibits cada código dibit genera cuatro fases de entrada. Cada dibit de 2 bits introducidos al modulador ocasiona un solo cambio de salida; así, que la razón de cambio de salida (razón de baudio) es la mitad de la razón dibits de entrada.

13. Codificación M-ario M-ario es un termino derivado de la palabra “binario”. La M es solo un digito que representa el numero 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. Ej: 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. En donde: N= numero de bits M= numero de condiciones de salida posibles con N bits

14. Transmisión por desplazamiento de fase (QPSK) 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

15. Transmisor de QPSK Un dibit se introduce a un derivador de bits, los bits se han introducido en forma señal salen simultáneamente en forma paralela, un bit se dirige por el canal (i) y el otro por el canal (Q). El bit (i) modula una portadora en la fase, y el otro el Canal (Q), modula un portador en cuadratura. Una vez que el dibit ha sido derivado en los canales (i) y (Q) la operación es igual a un modulador BPSK. Un modulador QPSK son dos moduladores BPSK combinados en paralelo.

16. PSK de 8 fases 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.

17. PSK de 16 fases 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.

18. VENTAJAS “ PSK” En modulaciones PSK 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. Es el mas eficiente para la transmisión de datos binarios. DESVENTAJAS “PSK” - Sincronización - Probabilidad de error elevada pero inferior a la FSK

19. APLICACIONES “ PSK” - 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. - Esta modulación también es usada para las comunicaciones por radio. - Transmisión de señales de alta definición (HDTV).

20. Preguntas 1) ¿Cuáles son las dos alternativas que representan la modulación PSK ? Defina cada una de ellas. 2) ¿Qué significa la codificación M-ario? 3) ¿Donde se puede aplicar las modulaciones PSK, QPSK Y BPSK? 4) ¿Qué es un filtro pasa bajas? 5) ¿Grafique la modulación PSK con su señal portadora, señal moduladora y señal modulada.

21. Respuestas 1) R/ Las dos alternativas son PSK convencional y PSK diferencial PSK convencional: Es donde la variación de la fase se refiere a la fase de la portadora sin modular. PSK diferencial: Es diferencial puesto que la información no está contenida en la fase absoluta, sino en las transiciones. 2) R/ M-ario es un término derivado de la palabra “binario”. La M es solo un digito que representa el número de condiciones posibles. 3) R/ PSK: redes LAN inalámbricas - QPSK: se utiliza para la transmisión de datos por satélites - BPSK: se utilizan en pasaportes biométricos y tarjetas de crédito. 4) R/ Es un filtro que le da paso a las frecuencias bajas y atenúa las altas

22. 5) R/