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COMUNICACIONES INALÁMBRICAS

Envolvente y Modulación
Docente Johan Leandro Téllez Garzón
jtellez@correo.uts.edu.co
Programa de Ingeniería en Telecomunicaciones

2023
Modulación por corrimiento de frecuencia (FSK)
• Consiste en el corrimiento de la frecuencia de una portadora senoidal
desde una frecuencia de marca (envío de un 1 binario) a una
frecuencia de espacio (envío de un 0 binario), de acuerdo con la señal
digital de banda base
• es idéntica a la modulación de una portadora de FM solo que la
entrada es binaria

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Modulación por corrimiento de frecuencia (FSK)

• La señal FSK puede caracterizarse en dos tipos, dependiendo del


método empleado para generarla.

FSK de fase discontinua


se presenta al conmutar la línea de
salida del transmisor entre dos
osciladores diferentes

FSK de fase continua

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Modulación por corrimiento de frecuencia (FSK)
• La señal FSK de fase discontinua se representa mediante

• donde f1 es la llamada frecuencia de marca (1 binario) y f2 es la denominada


frecuencia de espacio (0 binário).
• θ1 y θ2 son las fases de inicio de los dos osciladores

• La señal FSK de fase continua se genera alimentando la señal de


datos a un modulador de frecuencia
• Es el enfoque mas comúnmente utilizado
• Esta señal se representa a traves de

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Modulación por corrimiento de frecuencia (FSK)

Donde

• m(t) es la señal digital de banda base


• Df es la constante de desviación de frecuencia del modulador y tiene
unidades de radianes/volt-segundo
• A pesar de que m(t) es discontinua en los tiempos de
conmutación, la función de fase θ(t) es continua, ya que θ(t) es
proporcional a la integral de m(t).
FSK Binaria FSK Multinivel
• Desviación pico de frecuencia es ∆F = Df/2π para m(t) con
valores de ±1
• El índice de modulación digital es:

R = 1/Tb = 2/T0.

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Modulación por corrimiento de frecuencia (FSK)

• El espectro para esta señal FSK con datos alternantes es

• El ancho de banda de transmisión aproximado BT para la señal FSK


es:

B es el ancho de banda de la forma de onda digital de modulación

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Modulación por corrimiento de frecuencia (FSK)

• El ancho de banda de esta forma de onda cuadrada moduladora es


B=R, entonces, el ancho de banda de transmisión por FSK se
convierte en:

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Modulación por corrimiento de frecuencia (FSK)

• La FSK puede detectarse con un detector de frecuencia (no


coherente) o dos detectores de producto (detección coherente)

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Modulación por corrimiento de fase en cuadratura (QPSK)

Una señal digital de modulación de M = 4 niveles, entonces se genera


una modulación por corrimiento de fase M-aria (MPSK) a la salida del
transmisor

• Entonces el número de niveles en la señal multinivel es de M = 2l= 22 = 4


• La velocidad de símbolo (velocidad en bauds) de la señal multinivel es
D = R/l =(1/2)R
• la velocidad de bit es R = 1/Tb bits/s

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Modulación por corrimiento de fase en cuadratura (QPSK)

• La envolvente compleja g(t) contiene cuatro puntos para cada uno de


los cuatro valores multinivel de QPSK

• suponga que los valores multinivel permitidos en el DAC son -3, -1, +1
y +3 V; entonces, estos valores podrían corresponder a las fases de
de 0, 90, 180 y 270°, respectivamente

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Modulación por corrimiento de fase en cuadratura (QPSK)

• La MPSK puede también generarse utilizando dos portadoras


moduladas en cuadratura por los componentes x y y de la envolvente
compleja, en lugar de utilizar un modulador de fase; en tal caso

• donde los valores permitidos para x y y son


• para los ángulos de fase permitidos θi , i = 1, 2,..., M, de la señal MPSK

Desventaja
• En QPSK se usan filtros de coseno realzado para eliminar lóbulos
laterales indeseados de la señal,
• Esto implica que para para amplificar la señal QPSK sin distorsión se
requieren amplificadores lineales de baja eficiencia (clase A o clase B),
los cuales consumen energía considerable
• Ej. En portátiles aumentan los requisitos en la capacidad de baterías por lo
menos 50
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Modulación por corrimiento de fase en cuadratura (QPSK)
Para solución a este dilema se utiliza QPSK con corrimiento (OQPSK)
• los tiempos de transición de datos permitidos para los componentes I
y Q se corren por un ½ intervalo de símbolo (es decir, por un bit)
• En una señal OQPSK ocurre una máxima transición de fase de sólo
90°, a diferencia de los 180° para QPSK

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