Este documento trata sobre los conceptos básicos de la modulación y la telecomunicación. Explica los diferentes tipos de modulación como la modulación de amplitud, frecuencia y fase. También describe las bandas VHF y UHF del espectro electromagnético y los diferentes modos de transmisión como simplex, semidúplex y dúplex.

1. República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio del Poder Popular Para la Educación Superior.
Instituto Politécnico “Santiago Mariño”.
Escuela de Ingeniería Eléctrica.
Maturín, Estado Monagas.
Autora:
Gabriela, Arismendi. C.I:23.605412.
Maturín, Enero 2017.

2. Introducción.
La comunicación es la actividad consciente de intercambiar información entre
dos o más participantes con el fin de transmitir o recibir significados a través de
un sistema compartido de signos y normas semánticas. La comunicación en
general toma lugar entre tres categorías de sujetos principales: los seres
humanos (lenguaje), los organismos vivos (biosemiótica) y los dispositivos de
comunicación habilitados (cibernética).
En un sentido general, la comunicación es la unión, el contacto con otros seres,
y se puede definir como el proceso mediante el cual se transmite una información
de un punto a otro. La telecomunicación (“comunicación a distancia”), del prefijo
griego tele, “distancia” y del latín communicare) es una técnica consistente en
transmitir un mensaje desde un punto a otro, normalmente con el atributo típico
adicional de ser bidireccional. El término telecomunicación cubre todas las
formas de comunicación a distancia, incluyendo radio, telegrafía, televisión,
telefonía, transmisión de datos e interconexión de computadoras a nivel de
enlace. El Día Mundial de la Telecomunicación se celebra el 17 de mayo.
Telecomunicaciones, es toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales,
datos, imágenes, voz, sonidos o información de cualquier naturaleza que se
efectúa a través de cables, medios ópticos, físicos u otros sistemas
electromagnéticos.
La modulación nace de la necesidad de transportar una información a través
de un canal de comunicación a la mayor distancia y menor costo posible. Este es
un proceso mediante el cual dicha información (onda moduladora) se inserta a un
soporte de transmisión. La transmisión de datos es el intercambio de datos entre
dos dispositivos a través de alguna forma de medio de transmisión, como un
cable, para que la transmisión de datos sea posible, los dispositivos de
comunicación deben de ser parte de un sistema de comunicación formado por
hardware (equipo físico) y software (programa). La efectividad del sistema de
comunicación de datos depende de cuatro características fundamentales: entrega,
exactitud, puntualidad y retardo variable (jitter, término que usaremos en
adelante en inglés)

3. 1.-Modulación:
El termino modulación está relacionado con el hecho y las consecuencias de
modular. Este verbo tiene varias aplicaciones y usos, como alterar las
propiedades de un sonido, cambiar los factores que inciden en un procedimiento
para lograr diferentes resultados, dejar una tonalidad para apelar a otra o
modificar el valor de una frecuencia, fase o amplitud de una onda.
Para las telecomunicaciones, la modulación son aquellas técnicas que se
aplican en el transporte de datos sobre ondas portadoras. Gracias a estas técnicas,
es posible aprovechar el canal comunicativo de la mejor manera para transmitir
un mayor caudal de datos de manera simultánea. La modulación contribuye a
proteger la señal de interferencias y ruidos. El proceso de modulación consiste en
variar un parámetro que está en la onda portadora en función de las alteraciones
de la señal moduladora. Puede hablarse de modulación de frecuencia,
modulación de amplitud, modulación de base y modulación por longitud de onda,
entre otros tipos.
2.- ¿Por qué se modula?
Para controlar la señal y así facilitar la propagación de la señal de
información por cable o por el aire, ordenar el espacio radioeléctrico, distribuir
canales a cada tipo de información distinta. Para disminuir las dimensiones de
las antenas, optimizar el ancho de banda de cada canal evitando interferencia
entre canales, proteger la información de las degradaciones por ruido y definir
la calidad de la información transmitida.
3.- Tipos de modulación:
Existen básicamente dos tipos de modulación: la modulación analogica, que
se realiza a partir de señales analógicas de información, por ejemplo la voz
humana, audio y video en su forma eléctrica y la modulación digital, que se lleva
a cabo a partir de señales generadas por fuentes digitales, por ejemplo una
computadora.
• Modulación Analógica: AM, FM, PM
• Modulación Digital: ASK, FSK, PSK, QAM
MODULACIÓN POR AMPLITUD (AM):
Un modulador AM es un dispositivo con dos señales de entrada, una señal
portadora de amplitud y frecuencia constante, y la señal de información o

4. moduladora. El parámetro de la señal portadora que es modificado por la señal
moduladora es la amplitud.
nivel de la señal moduladora, que es la información que se va a transmitir.
MODULACIÓN POR FRECUENCIA (FM).
Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como las
señales de datos son analógicas y es un tipo de modulación exponencial.
En este caso la señal modulada mantendrá fija su amplitud y el parámetro de la
señal portadora que variará es la frecuencia, y lo hace de acuerdo a como varíe
la amplitud de la señal moduladora.
En otras palabras, la modulación por frecuencia (FM) es el proceso de codificar
información, la cual puede estar tanto en forma digital como analógica, en una
onda portadora mediante la variación de su frecuencia instantánea de acuerdo
con la señal de entrada.
MODULACIÓN POR FASE (PM).
Este también es un caso de modulación donde las señales de transmisión
como las señales de datos son analógicas y es un tipo de modulación
exponencial al igual que la modulación de frecuencia. En este caso el parámetro

5. de la señal portadora que variará de acuerdo a señal moduladora es la fase.
La modulación de fase (PM) no es muy utilizada principalmente por que se
requiere de equipos de recepción más complejos que en FM y puede presentar
problemas de ambigüedad para determinar por ejemplo si una señal tiene una
fase de 0º o 180º.
La forma de las señales de modulación de frecuencia y modulación de fase son
muy parecidas. De hecho, es imposible diferenciarlas sin tener un conocimiento
previo de la función de modulación.
Por lo tanto los espectros de frecuencias de la modulación de fase tienen las mismas
características generales que los espectros de modulación de frecuencia.
La modulación digital se divide dos clases:
PSK ( Phase shift keying ) Codificación por cambio de fase.
QAM( Quadrature amplitude modulation ) En este caso se cambia la amplitud y fase
de la portadora según la modulación/señal digital que representa los datos.
Ventajas de la modulación digital:
Inmunidad frente al ruido.
Fácil de multiplicar.
Codificado, encriptación.
Modulación-Demodulación con DSPs
4.- Velocidad de propagación y longitud de onda:
Todas las ondas tienen una velocidad de propagación finita., en cuyo valor
influyen las fuerzas recuperadoras elásticas del medio y determinados factores de la
masa del medio: la densidad lineal en las cuerdas; la profundidad del agua bajo la
superficie, o el coeficiente adiabático, la masa molecular y la temperatura en el caso
de la propagación del sonido en un gas.
La longitud de onda es la distancia real que recorre una perturbación (una onda)
en un determinado intervalo de tiempo. Ese intervalo de tiempo es el transcurrido

6. entre dos máximos consecutivos de alguna propiedad física de la onda. En el caso de
las ondas electromagnéticas esa propiedad física (que varía en el tiempo produciendo
una perturbación) puede ser, por ejemplo, su efecto eléctrico (su campo eléctrico) el
cual, según avanza la onda, aumenta hasta un máximo, disminuye hasta anularse,
cambia de signo para hacerse negativo llegando a un mínimo (máximo negativo).
Después, aumenta hasta anularse, cambia de signo y se hace de nuevo máximo
(positivo). Esta variación del efecto eléctrico en el tiempo, si la representamos en un
papel, obtenemos "crestas" y "valles" (obtenemos una curva sinusoidal) pero la onda
electromagnética no "tiene" crestas y valles.
5.- Ondas transversal y longitudinal:
Una onda transversal es una onda en la que cierta magnitud vectorial presenta
oscilaciones en alguna dirección perpendicular a la dirección de propagación. Para el
caso de una onda mecánica de desplazamiento, el concepto es ligeramente sencillo, la
onda es transversal cuando las vibraciones de las partículas afectadas por la onda son
perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. Las ondas
electromagnéticas son casos especiales de ondas transversales donde no existe
vibración de partículas, pero los campos eléctricos y magnéticos son siempre
perpendiculares a la dirección de propagación, y por tanto se trata de ondas
transversales. Si una onda transversal se mueve en el plano x-positivo, sus
oscilaciones van en dirección arriba y abajo que están en el plano y-z.
Las ondas longitudinales son ondas en las que el desplazamiento a través del
medio está en la misma dirección o en la dirección opuesta a la dirección de
desplazamiento de la onda. Las ondas longitudinales mecánicas también se llaman
ondas de compresión u ondas de compresibilidad, ya que producen compresión
y rarefacción cuando viaja a través de un medio, y las ondas de presión producen
aumentos y disminuciones en la presión.
6.- Espectro Electromagnético (EM):
Espectro EM es simplemente un nombre que los científicos han otorgado al
conjunto de todos los tipos de radiación, cuando se los trata como grupo. La
radiación es energía que viaja en ondas y se dispersa a lo largo de la distancia. La luz
visible que proviene de una lámpara que se encuentra en una casa y las ondas de
radio que provienen de una estación de radio son dos tipos de ondas
electromagnéticas. Otros ejemplos son las microondas, la luz infrarroja, la luz
ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma. Todas las ondas EM viajan a la
velocidad de la luz en el vacío y tienen una longitud de onda (l) y frecuencia (f).
Uno de los diagramas más importantes tanto en ciencia como en ingeniería es la
gráfica del espectro EM. El diagrama del espectro EM típico resume los alcances de
las frecuencias, o bandas que son importantes para comprender muchas cosas en la
naturaleza y la tecnología. Las ondas EM pueden clasificarse de acuerdo a su
frecuencia en Hz o a su longitud de onda en metros. El espectro EM tiene ocho
secciones principales, que se presentan en orden de incremento de la frecuencia y la

7. energía, y disminución de la longitud de onda:
7.- Ancho de banda:
Es la medida de datos y recursos de comunicación disponible o consumida
expresados en bit/s o múltiplos de él como serian los Kbit/s,Mbit/s y Gigabit/s., lo
cual típicamente significa el rango neto de bits o la máxima salida de una huella de
comunicación lógico o físico en un sistema de comunicación digital. La razón de este
uso es que de acuerdo a la Ley de Hartley, el rango máximo de tranferencia de datos
de un enlace físico de comunicación es proporcional a su ancho de
banda(procesamiento de señal)|ancho de banda en hertz, la cual es a veces llamada
"ancho de banda análogo" en la literatura de la especialidad.
8.- Bandas VHF:
VHF (Very High Frequency) es la banda del espectro electromagnético que
ocupa el rango de frecuencias de 30 MHz a 300 MHz. La televisión, radiodifusión en
FM, banda aérea, satélites, comunicaciones entre buques y control de tráfico
marítimo. A partir de los 50 MHz encontramos frecuencias asignadas, según los
países, a la televisión comercial; son los canales llamados "bajos" del 2 al 13.
También hay canales de televisión en UHF.
Entre los 88 y los 108 MHz encontramos frecuencias asignadas a las radios
comerciales en Frecuencia Modulada o FM. Se la llama "FM de banda ancha" porque
para que el sonido tenga buena calidad, es preciso aumentar el ancho de banda.Entre
los 108 y 136,975 MHz se encuentra la banda aérea usada en aviación.
Los radiofaros utilizan las frecuencias entre 108,7 MHz y 117,9 MHz . Las
comunicaciones por voz se realizan por arriba de los 118 MHz , utilizando
la amplitud modulada. En 137 MHz encontramos señales de satélites meteorológicos.
Entre 144 y 146 MHz, incluso 148 MHz en la Región 2, encontramos las
frecuencias de la banda de 2m de radioaficionados. Entre 156 MHz y 162 MHz, se
encuentra la banda de frecuencias VHF internacional reservada al servicio
radiomarítimo. Por encima de esa frecuencia encontramos otros servicios como
bomberos, ambulancias y radio-taxis etc.

8. 9.- Bandas UHF:
UHF (siglas del inglés Ultra High Frequency, ‘frecuencia ultra alta’) es una
banda del espectro electromagnético que ocupa el rango de frecuencias de 300 MHz
a 3 GHz. En esta banda se produce la propagación por onda espacial troposférica,
con una atenuación adicional máxima de 1 dB si existe despejamiento de la
primera zona de Fresnel. Debido a la tecnología utilizada, el nombre se usó
en España también para referirse a La 2 de TVE hasta 1990, habiendo caído esta
nomenclatura progresivamente en desuso en los últimos años.
sistemas que funcionan UHF:
Televisión
Radios para uso no profesional
Telefonía móvil
Identificación por RFID entre 860 y 960 MHz
10.- Modos de transmisión:
Una transmisión dada en un canal de comunicaciones entre dos equipos puede
ocurrir de diferentes maneras. La transmisión está caracterizada por:
 la dirección de los intercambios
 el modo de transmisión: el número de bits enviados simultáneamente
 la sincronización entre el transmisor y el receptor.
Una conexión simple (Simplex): Es una conexión en la que los datos fluyen en
una sola dirección, desde el transmisor hacia el receptor. Este tipo de conexión es útil
si los datos no necesitan fluir en ambas direcciones (por ejemplo: desde el equipo
hacia la impresora o desde el ratón hacia el equipo).
Una conexión semidúplex (Half duplex): Es una conexión en la que los datos
fluyen en una u otra dirección, pero no las dos al mismo tiempo. Con este tipo de
conexión, cada extremo de la conexión transmite uno después del otro. Este tipo de
conexión hace posible tener una comunicación bidireccional utilizando toda la
capacidad de la línea.
Una conexión dúplex total (Full duplex): Es una conexión en la que los datos
fluyen simultáneamente en ambas direcciones. Así, cada extremo de la conexión
puede transmitir y recibir al mismo tiempo; esto significa que el ancho de banda se
divide en dos para cada dirección de la transmisión de datos si es que se está
utilizando el mismo medio de transmisión para ambas direcciones de la transmisión.

9. 11.- Limitaciones fundamentales en la comunicación eléctrica (ruido y ancho de
banda):
Cuando estamos transmitiendo el mensaje a través del canal hay elementos
negativos que perturban o hacen que quizás no se realice la comunicación de
manera efectiva como lo son el ruido, la interferencia y la distorsión; estos hacen
que surja un efecto llamado atenuación, el cual hace que se reduzca o disminuya
la intensidad de la señal. Aunque siempre se quiere de manera ideal tener una
comunicación sin atenuación, siempre existen factores tanto ambientales como
de equipos o el material, que hacen que exista una atenuación de la señal. Otro
Factor que influye en la transmisión a través de telecomunicaciones es: el ancho
de banda. El ancho de banda es conocido como la cantidad de datos que se
pueden enviar por un medio eléctrico en un tiempo determinado (kbps). Una
transmisión ideal o eficiente seria que se lograran enviar una gran cantidad de
datos en un periodo muy corto de tiempo, sin embargo el ancho de banda esta
determinado por las leyes de la física y por las tecnologías que usemos para
realizar la comunicación. Un ejemplo seria que nosotros con la conexión dial-up
para internet tenemos un ancho de banda de 56 kbps por las características de los
cables de par trenzado, del cual aprovechamos al máximo sus características, en
cambio la fibra óptica tiene un ancho de banda casi ilimitado, sin embargo no hay
actualmente los equipos con la tecnológia necesaria para aprovechar al máximo
ese potencial.

10. Conclusión.
En el diseño de un sistema de comunicación o de cualquier sistema para
esta materia, el ingeniero se coloca frente a dos clases generales de restricciones:
por un lado, los factores tecnológicos, es decir, los factores vitales de la
ingeniería y por otra parte, las limitaciones físicas fundamentales impuestas por
el propio sistema, o sean, las leyes de la naturaleza en relación con el objetivo
propuesto. La utilización de sistemas eficientes conduce a una reducción del
tiempo de transmisión, es decir, que se transmite una mayor información en el
menor tiempo. Una transmisión de información rápida se logra empleando
señales que varían rápidamente con el tiempo. Pero estamos tratando con un
sistema eléctrico, el cual cuenta con energía almacenada; y hay una ley física
bien conocida que expresa que en todos los sistemas, excepto en los que no hay
perdidas, un cambio en la energía almacenada requiere una cantidad definida de
tiempo. Así, no podemos incrementar la velocidad de la señalización en forma
arbitraria, ya que en consecuencia el sistema dejará de responder a los cambios
de la señal.
La unidad para medir la velocidad de transmisión es el bit por segundo (bps)
pero es más habitual el empleo de múltiplos como kilobit por segundo (kbps,
equivalente a mil bps) o megabit por segundo (Mbps, equivalente a un millón de
bps). El éxito en la comunicación eléctrica depende de la exactitud con la que el
receptor pueda determinar cual señal es la que fue realmente transmitida,
diferenciandola de las señales que podrían haber sido transmitidas. Una
identificación perfecta de la señal seria posible solo en ausencia de ruido y otras
contaminaciones, pero el ruido existe siempre en los sistemas eléctricos y sus
perturbaciones sobrepuestas limitan nuestra habilidad para identificar
correctamente la señal que nos interesa y así, la transmisión de la información.