Este documento describe diferentes técnicas de modulación para transmitir datos digitales a través de líneas analógicas, como ASK, FSK y PSK. También describe cómo digitalizar datos análogos como audio y video usando PCM, y cómo mejorar la modulación PCM con modulación Delta. Finalmente, resume las técnicas de modulación análoga AM y FM usadas para transmitir señales de radio y televisión.

1. Redes I Nivel Físico Modulación Adaptado del Material del Dr. Juan A. Nolazco y de los libros de Tanenbaum y Stallings.

2. Datos Digitales, Señal Análoga Es necesario codificar los datos digitales (0,1) para que puedan ser transmitidos utilizando las líneas análogas disponibles. Algunos posibles problemas en la transmisión analoga son: Atenuación Distorsión por retardo Ruido

3. Técnicas de Modulación ASK (Amplitude-shift keying) Asigna una amplitud a cada valor de la señal binaria. s(t)= 1 binario 0 binario

4. Técnicas de Modulación ASK

5. Técnicas de Modulación FSK (Frequency-shift keying) Asigna una frecuencia a cada valor de la señal binaria. s(t)= 1 binario 0 binario

6. Técnicas de Modulación FSK

7. Técnicas de Modulación PSK (Phase-shift keying) Asigna una fase a cada valor de la señal binaria. s(t)= 1 binario 0 binario

8. Técnicas de Modulación PSK

9. Técnicas de Modulación QPSK (Quadrature Phase-shift keying) Codifica dos o más bits asignando una fase a cada combinación posible. s(t)= 11 10 00 01

10. Técnicas de Modulación QAM (Quadrature Amplitude Modulation) Codifica dos o más bits asignando una fase y amplitud distinta a cada combinación posible. Es utilizado por los módems para transmitir datos en líneas analógas.

11. Técnicas de Modulación QAM

12. Ejemplo: ¿Cuál es el rate de modulación de un módem que transmite 9600bps que utiliza 16 combinaciones de fase y amplitud para codificar los datos?

13. Datos Análogos, Señal Digital Para enviar audio y video a través de medios digitales es necesario digitalizar los datos. PCM (Pulse Code Modulation) Muestrea la señal al doble del ancho de banda según lo que establece el Teorema de Nyquist.

14. CODEC

15. Datos análogos

16. Paso 1 La señal se discretiza en tiempo (muestreo)

17. Paso 2 La señal se discretiza en amplitud

18. Paso 3 Se retiene el valor durante un período

19. Paso 4 Se asigna un valor a cada nivel de voltaje

20. Como archivo se almacenaría la siguiente información 011 100 100 110 Si transmitimos la información utilizando una señal binaria la onda dependería del método utilizado.

21. Si transmitimos la información utilizando una señal análoga la onda dependería del método utilizado.

22. Problemas de la modulación PCM Debido a que el muestreo de los datos análogos tiene que ser cuantizado se produce un error al recuperar la señal. Este error esta definido como error de cuantización y se calcula con la siguiente fórmula: SNR = 6.02n + 1.76db n:número de bits codificados

23. Tecnicas de Modulación Modulación Delta Tiene por objetivo mejorar la modulación PCM. La entrada analógica es aproximada por un escalón que se mueve hacia arriba o hacia abajo un nivel de cuantización cada muestreo.

24. Modulación Delta

25. Ejemplo: ¿Cuál es el per í odo de muestreo que necesita una señal análoga que tiene un ancho de banda de 20 Khz?

26. Ejemplo: ¿Cuál es la razón de señal de ruido, si se utilizan 8 niveles para discretizar linealmente la amplitud de la señal?

27. Datos análogos, Señal análoga Las ondas de radio y de televisión son ejemplo de datos análogos que viajan a través de señales análogas. Las dos principales técnicas de modulación son: AM (Amplitud Modulada) FM (Frecuencia Modulada)

28. AM y FM