Este documento presenta una introducción a la modulación digital, incluyendo los métodos de modulación por desplazamiento de amplitud (ASK), frecuencia (FSK) y fase (PSK). También describe la modulación de amplitud en cuadratura (QAM) y discute el ancho de banda requerido para cada método. Finalmente, explica cómo se aplica la modulación digital a la televisión digital, incluyendo los esquemas de modulación utilizados comúnmente como QPSK, QAM, 16-QAM y 64-QAM.

1. MODULACIÓN DIGITAL
EXPOSITORES
CRISTIAN CAMILO TOBARIA LEÓN
JOHANN SEBASTIAN ALFONSO ROMERO
Junio de 2012

2. TEMARIO
 Introducción
 Aspectos básicos
 Modulación por desplazamiento de
amplitud (ASK)
 Modulación por desplazamiento de
frecuencia (FSK)
 Modulación por desplazamiento de
fase (PSK)
 Modulación de amplitud en cuadratura
(QAM)

3. INTRODUCCIÓN
La modulación de digital a analógico, es el
proceso de cambiar una de las
características de una señal de base
analógica en información basada en una
señal digital (ceros y unos).

4. Una onda seno se define por tres
características:
 Amplitud
 Frecuencia
 Fase
Cuando se cambian cualquiera de estas
características, se crea una segunda
versión de esta onda.

5. ASPECTOS BÁSICOS
Antes de definir los métodos específicos de
la modulación digital a analógico, debemos
definir tres conceptos:
 Tasa de bits
 Tasa de baudio
 Señal portadora

6. Tasa De bits
Es el número de bits transmitidos durante
un segundo. Cuando se habla de la
eficiencia de las computadoras, la tasa de
bits es lo más importante.
Tasa de bits = Tasa de baudios x Numero
de bits por elementos de señal

7. Tasa De baudios
Indica el número de unidades de señal por
segundo necesarias para representar estos
bits. La tasa de baudios determina el ancho
de banda necesario para enviar la señal.
Tasa de baudios = Tasa de bits / Número
de bits por elemento de la señal

8. Señal Portadora
En la transmisión analógica, el dispositivo
emisor produce una señal de alta
frecuencia que actúa como base para la
señal de información. Esta señal base se
denomina señal portadora o frecuencia
portadora.

9. MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO
DE AMPLITUD (ASK)
La potencia de la señal portadora se
cambia para representar el 1 o 0 binario.
Tanto la frecuencia como la fase
permanecen constantes mientras que la
amplitud cambia. La velocidad de
transmisión ASK esta limitada por las
características físicas del medio de
transmisión.

10. Ancho De Banda De ASK
El ancho de banda de una señal es el
rango total de frecuencias ocupadas por
esa señal. Cuando se descompone una
señal modulada con ASK, se obtiene un
espectro de muchas frecuencias simples.
BW = (1 + d) x Nbaudio
BW = ancho de banda
Nbaudio = tasa de baudios
d = factor relacionado con la condición de la
línea

11. Algunos Ejemplos
 Encuentre el ancho de banda
mínimo para una señal ASK que
transmite 2.000 bps. El modo de
transmisión es semidúplex.
 Dado un ancho de banda de 5.000
Hz para una señal ASK. ¿Cuál es la
tasa de baudios y la tasa de bits?

12. MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO
DE FRECUENCIA (FSK)
La frecuencia de la señal portadora cambia
para representar el 1 y el 0 binario. La
frecuencia de la señal durante la duración
del bit es constante y su valor depende de
un bit (0 o 1), tanto la amplitud de pico
como la fase permanecen constantes.

13. Ancho De Banda Para FSK
Aunque FSK cambia entre dos frecuencias
portadoras, es fácil analizar dos frecuencias
coexistentes. Se puede decir que el
espectro FSK es la combinación de dos
espectros ASK.
BW = (fc1 – fc0) + Nbaudios
(fc1 – fc0) = diferencia entre las dos frecuencias
de las portadoras

14. Algunos Ejemplos
 Encuentre el ancho de banda máximo
para una señal FSK que transmite
2.000 bps. La transmisión es en modo
de transmisión es semidúplex. Y las
portadoras deben estar separadas por
3.000 Hz.

15. MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO
DE FASE (PSK)
La fase de la portadora cambia para
representar el 1 o el 0 binario. Tanto la
amplitud de pico como la frecuencia
permanecen constantes.

16. Diagrama De Constelación
Se define como la representación grafica
de un esquema de modulación digital en
el plano complejo.
Diagrama de constelación para 2-PSK

17. Diagrama de constelación para 4-PSK
Diagrama de constelación para 8-PSK

18. Ancho de Banda Para PSK
El ancho de banda mínimo para
transmisión PSK es el mismo que el que se
necesita para la transmisión ASK.

19. Algunos Ejemplos
 Determine el ancho de banda mínimo
de una señal 4-PSK transmitiendo a
2.000 bps. La transmisión se lleva a
cabo en modo semidúplex.
 Dado un ancho de banda de 5.000
Hz para una señal 8-PSK. ¿Cuáles
son la tasa de baudios y la tasa de
bits?

20. MODULACIÓN DE AMPLITUD EN
CUADRATURA (QAM)
Este mecanismo combina los cambios en
fase y amplitud.
La modulación QAM significa combinar
ASK y PSK de tal forma que hay un
contraste máximo entre cada bit, tribit,
quadbit, etc.

21. Combinaciones Posibles de QAM
Las variaciones posibles de QAM son
numerosas.
Las combinaciones posibles son:
 4-QAM y 8-QAM

22. Combinaciones Posibles de QAM
 16-QAM

23. Ancho De Banda Para QAM
El ancho de banda mínimo necesario para
una transmisión QAM es el mismo que es
necesario para transmisión ASK y PSK.
QAM tiene las mismas ventajas que PSK
sobre ASK.

24. Tasas Comparativas De bits y baudios
Para Los Distintos Métodos De
Modulación De Digital a Analógico

25. Algunos Ejemplos
 Calcular la tasa de bits para una
señal 16-QAM de 1.000 baudios.
 Calcular la tasa de baudios para una
señal 64-QAM de 72.000 bps.

26. Aplicación De La Modulación
Digital a La Televisión Digital
La televisión digital se diferencia de la
analógica básicamente en que las
señales de video y audio están
digitalizadas y como tales son
transmitidas utilizando sistemas de
modulación digitales.

27. Los esquemas de modulación para la
televisión digital, dependen principalmente
de tres factores:
 El medio de transmisión
- Satélite
- Terrestre
- Cable
La aplicación o servicio
El país de implementación

28. ¿Qué es DVB?
DVB, Digital Video Broadcasting la
norma de televisión digital terrestre
abierta de origen europeo. DVB tiene
una familia de normas según el medio
de transmisión. DVB define un
esquema de modulación para
transmisión vía microondas.

29. Sus Ventajas
Las principales ventajas de los
sistemas digitales frente a los
analógicos es que son mas estables,
presenta una gran flexibilidad hacia
cambios en el sistema y garantizan
una reproducción extremadamente
confiable.

30. Tipos De Modulación En La
Televisión Digital
Los principales tipos de modulación
utilizados en televisión digital y en otras
aplicaciones digitales son :
 Q-PSK
 QAM
 16-QAM
 64-QAM
 256-QAM

31. FUENTES DE INFORMACION
 Behrouz A. Forouzan. TRANSMISION DE
DATOS Y REDES DE COMUNICACIONES.
Segunda edición. McGraw-Hill. 2002.
 W. Stallings. Comunicaciones y Redes de
Computadores. Sexta edición. Pearson
Education. 2000. PP 133 – 136. PP 151
 Sotelo Rafael, Duran Diego. “Modulación
Digital Aplicación a la Televisión Digital en
DVB”.