Esquemas de

modulacin
Fernando Dvalos Hernndez
Universidad Panamericana

Modulacin

Modulacin engloba el conjunto de tcnicas que se usan para transportar

informacin sobre una onda portadora, tpicamente una onda sinusoidal.
Estas tcnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de
comunicacin lo que posibilita transmitir ms informacin en forma
simultnea adems de mejorar la resistencia contra posibles ruidos e
interferencias. Segn la American National Standard for
Telecommunications, la modulacin es el proceso, o el resultado del
proceso, de variar una caracterstica de una onda portadora de acuerdo
con una seal que transporta informacin. El propsito de la modulacin
es sobreponer seales en las ondas portadoras.

Bsicamente, la modulacin consiste en hacer que un parmetro de la

onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la
seal moduladora, que es la informacin que queremos transmitir.

Frecuencia portadora

Una seal portadora es una onda elctrica modificada en alguno de sus

parmetros por la seal de informacin (sonido, imagen o datos) y que
se transporta por el canal de comunicaciones.

El uso de una onda portadora tambin soluciona muchos otros

problemas de circuito, antena, propagacin y ruido. Por ello, una antena
prctica debe tener un tamao aproximado al de la longitud de onda de
la onda electromagntica de la seal que se va a transmitir. Si las ondas
de sonido se difundieran directamente en forma de seales
electromagnticas , la antena tendra que tener ms de un kilmetro de
altura. Usando frecuencias mucho ms altas para la portadora, el
tamao de la antena se reduce significativamente porque las
frecuencias ms altas tienen longitudes de ondas ms cortas.

Frecuencia portadora

Una emisora de radio AM normalmente tiene una serie de letras asociadas: por
ejemplo, KPBS. Sin embargo, una forma ms prctica de referirse a una emisora de
radio es por su frecuencia portadora, como 101.1 MHZ, que es la frecuencia con la
que se debe sintonizar la radio. En el caso de las FM, la frecuencia portadora es de 87
a 108 MHZ. El uso de frecuencias portadoras en las FM ha aadido complejidad en
cuanto que la frecuencia portadora cambia con el salto de frecuencia o la secuencia
de chipping directa para que la seal sea ms inmune a la interferencia y el ruido. El
chipping es el proceso consistente en convertir cada bit de datos en una cadena de
chips expandida denominada secuencia de chipping. Es el mecanismo que permite a
los dispositivos inalmbricos leer datos cuando se pierden porciones de seal.

El proceso de recuperar la informacin de las ondas portadoras se denomina

desmodulacin. En esencia, es invertir los pasos utilizados para modular los datos. En
general, a medida que los esquemas de transmisin o modulacin(compresin) se
hacen ms complejos y la velocidad de transmisin de datos aumenta, la inmunidad
al ruido se reduce y la cobertura disminuye.

Tipos de modulacin:

Analgica:
Modulacin de la amplitud(AM o amplitud modulada).
Modulacin de la frecuencia(FM o frecuencia modulada).
Modulacin de la fase(PM o fase modulada).

Digital:
Modulacin por desplazamiento de amplitud (ASK, Amplitude Shift Keying)
Desactiva la amplitud durante toda la trayectoria
Modulacin por desplazamiento de frecuencia (FSK,Frecuency Shift Keying)
Salta a una frecuencia extrema.
Modulacin por desplazamiento de fase (PSK, Phase Shift Keying)
Desplaza la fase 180 grados.
Modulacin de amplitud en cuadratura (QAM, Quadrature Amplitude Modulation)
Esto se consigue modulando una misma portadora, desfasada en 90.

Modulacin por desplazamiento de

amplitud, ASK

Es una forma de modulacin en la cual se representan los datos

digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora en funcin
de los datos a enviar.

La amplitud de una seal portadora anloga vara conforme a la

corriente de bit (modulando la seal), manteniendo la frecuencia y la
fase constante. El nivel de amplitud puede ser usado para representar
los valores binarios 0s y 1s. Podemos pensar en la seal portadora como
un interruptor ON/OFF. En la seal modulada, el valor lgico 0 es
representado por la ausencia de una portadora, as que da ON/OFF la
operacin de pulsacin y de ah el nombre dado.

Modulacin por desplazamiento de

amplitud, ASK

Como la modulacin AM, ASK es tambin lineal y sensible al ruido

atmosfrico, distorsiones, condiciones de propagacin en rutas
diferentes en la PSTN, entre otros factores. Esto requiere una amplitud
de banda excesiva y es por lo tanto un gasto de energa. Tanto los
procesos de modulacin ASK como los procesos de demodulacin son
relativamente baratos. La tcnica ASK tambin es usada comnmente
para transmitir datos digitales sobre la fibra ptica. Para los
transmisores LED, el valor binario 1 es representado por un pulso corto
de luz y el valor binario 0 por la ausencia de luz. Los transmisores de
lser normalmente tienen una corriente "de tendencia" fija que hace
que el dispositivo emita un nivel bajo de luz. Este nivel bajo representa
el valor 0, mientras una onda luminosa de amplitud ms alta representa
el valor binario 1.

Modulacin por desplazamiento de

frecuencia, FSK

Es una tcnica de modulacin para la transmisin digital de informacin utilizando

dos o ms frecuencias diferentes para cada smbolo.1 La seal moduladora solo
vara entre dos valores de tensin discretos formando un tren de pulsos donde uno
representa un "1" o "marca" y el otro representa el "0" o "espacio".

En la modulacin digital, a la relacin de cambio a la entrada del modulador se le

llama bit-rate y tiene como unidad el bit por segundo (bps).

A la relacin de cambio a la salida del modulador se le llama baud-rate. En esencia

el baud-rate es la velocidad o cantidad de smbolos por segundo.

En FSK, el bit rate = baud rate. As, por ejemplo, un 0 binario se puede representar
con una frecuencia f1, y el 1 binario se representa con una frecuencia distinta f2.

El mdem usa un VCO, que es un oscilador cuya frecuencia vara en funcin del
voltaje aplicado.

Modulacin por desplazamiento de

frecuencia, FSK

La figura muestra una seal modulada FSK que responde a la funcin:

A*sen(2 *pi(f \pm \Delta f)t),

cuando la moduladora es binaria. El signo depende de que el bit a transmitir

sea el cero o el uno: f_{1} = f + \Delta f , f_{0} = f - \Delta f

Esta seal FSK es una sinusoide de amplitud constante A, que salta entre dos
frecuencias diferentes f_{0} y f_{1}.

El salto de frecuencia \Delta f alrededor de la frecuencia central f de la portadora,

se denomina genricamente en cualquier sistema de FM desviacin de
frecuencia y es un valor constante del que depende el ancho de banda de la
seal modulada.

El modulador ms simple de FM es un conmutador que selecciona entre dos

portadoras de frecuencias f_{0} y f_{1} al ritmo que marca la seal moduladora.

Este tipo de modulacin por conexin y desconexin se denomina conmutacin

de variacin de frecuencia o conmutacin de variacin de portadora.

La expresin general de una seal FSK cuando la moduladora X(t) utiliza un

cdigo multinivel es: A*sen(2 \pi (f + X(t) \Delta f)t)

El que la amplitud de la seal modulada sea constante y que la

informacin se codifique con valores de frecuencia, hace que la seal
FSK sea casi inmune al ruido aditivo del canal, dado que ste afecta
sobre todo a la amplitud.

La modulacin ASK tiene el inconveniente de que es muy sensible al

ruido que se acumula a lo largo del canal, por lo que la relacin sealruido (S/N) a la entrada del receptor puede ser tan baja, que la
probabilidad de error no sea tolerable. Esta es la causa por la que no se
utiliza la modulacin ASK para transmitir datos a alta velocidad a menos
que el medio de transmisin garantice una adecuada S/N, como en el
caso de la fibra ptica.

Sin embargo, a la modulacin FSK no le afecta el ruido aditivo del canal,

dado que la seal modulada codifica la informacin con los cambios de
frecuencia, es decir, el receptor slo tiene que contar el nmero de
cruces por cero de la seal que recibe. Por tanto, suprime el ruido
simplemente recortando la amplitud de la seal FSK, sin que ello afecte
a la informacin.

Modulacin por desplazamiento de

fase, PSK
Es una forma de modulacin angular que consiste en
hacer variar la fase de la portadora entre un nmero
de valores discretos. La diferencia con la modulacin
de fase convencional (PM) es que mientras en sta la
variacin de fase es continua, en funcin de la seal
moduladora, en la PSK la seal moduladora es una
seal digital y, por tanto, con un nmero de estados
limitado.

PSK

La modulacin PSK se caracteriza porque la fase de la seal portadora

representa cada smbolo de informacin de la seal moduladora, con un
valor angular que el modulador elige entre un conjunto discreto de "n"
valores posibles.

Un modulador PSK representa directamente la informacin mediante el

valor absoluto de la fase de la seal modulada, valor que el
demodulador obtiene al comparar la fase de sta con la fase de la
portadora sin modular.

La seal modulada resultante, responde a la expresin:

 Dependiendo del nmero de posibles fases a tomar, recibe

diferentes denominaciones. Dado que lo ms comn es codificar
un nmero entero de bits por cada smbolo, el nmero de fases a
tomar es una potencia de dos. As tendremos BPSK con 2 fases
(equivalente a PAM), QPSK con 4 fases (equivalente a QAM), 8-PSK
con 8 fases y as sucesivamente. A mayor nmero de posibles
fases, mayor es la cantidad de informacin que se puede
transmitir utilizando el mismo ancho de banda, pero mayor es
tambin su sensibilidad frente a ruidos e interferencias.
Las modulaciones BPSK y QPSK, derivadas de la modulacin por
desplazamiento de fase, son ptimas desde el punto de vista de
proteccin frente a errores. En esencia, la diferencia entre distintos
smbolos asociados a cada fase es mxima para la potencia y
ancho de banda utilizados. No pasa lo mismo con otras variantes
tales como la PSK de 8 niveles (8-PSK), la de 16 (16-PSK) o
superiores, para las cuales existen otros esquemas de modulacin
digital ms eficientes.

La gran ventaja de las modulaciones PSK es que la potencia de todos los

smbolos es la misma, por lo que se simplifica el diseo de los
amplificadores y etapas receptoras lo que significa reduccin de costos,
dado que la potencia de la fuente es constante.

Existen 2 alternativas de modulacin PSK: PSK convencional, donde se

tienen en cuenta los desplazamientos de fase, y PSK diferencial (DPSK), en
la cual se consideran las diferencias entre un salto de fase y el anterior.

Debido a su mayor simplicidad frente a la modulacin QAM, PSK es una

modulacin ampliamente extendida. El estndar de red LAN inalmbrica,
IEEE 802.11b-1999, usa una variedad de diferentes modulaciones PSK,
dependiendo de la velocidad de transmisin. A 1Mbps usa DBPSK (BPSK
diferencial), a 2Mbps emplea DQPSK y para 5,5Mbps y 11Mbps, usa QPSK
pero debe ser usada junto con modulacin de cdigo complementario. El
estndar IEEE 802.11g-2003, para LANs inalmbricas de alta velocidad,
tiene 8 tasas de velocidad de datos: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 y 54 Mbps.
Los modos de 6 y 9 Mbps usan modulacin OFDM con subportadoras que
son moduladas con BPSK y OFDM con QPSK para 12 y 18Mbps. Los cuatro
modos ms rpidos usan la modulacin OFDM con diversas formas de
QAM.

Por su simplicidad, la modulacin BPSK es utilizada para transmisores

pasivos de bajo coste y es utilizada en estndares RFID como el ISO
14443, que se ha adoptado en pasaportes biomtricos o tarjetas de
crdito, adems de otras muchas aplicaciones. La norma Bluetooth 2.0
usa la modulacin /4-DQPSK para su mnima velocidad de 2 Mbit/s y a
la mxima, que es de 3 Mbps usa 8-DPSK cuando el enlace entre dos
dispositivos sea robusto. En el Bluetooth 1 se usa la modulacin de
desplazamiento mnimo gaussiano, un esquema binario, as que
cualquiera de las opciones de modulacin en la versin 2 dar lugar a
una mayor velocidad de datos.

Una tecnologa similar, IEEE 802.15.4 (el estndar inalmbrico utilizado

por ZigBee) tambin se basa en PSK. La norma IEEE 802.15.4 permite el
uso de dos bandas de frecuencias: 868 a 915 MHz usando BPSK y a 2,4
GHz utilizando OQPSK. Un notable ausente de estos esquemas diversos
es la modulacin 8-PSK. Esto es debido a que su tasa de error es cercana
a la de 16-QAM, pero su velocidad de datos es de slo tres cuartas
partes de sta ltima. As 8-PSK se omite a menudo de las normas y los
esquemas tienden a "saltar" de QPSK a 16-QAM, aunque es posible usar
la modulacin 8-QAM, pero es difcil de implementar.

Tipos de modulaciones PSK

Las modulaciones PSK pueden dividirse en dos grandes grupos:

modulaciones PSK convencionales, en las que la informacin se

codifica en el valor del salto de fase.

modulaciones PSK diferenciales, en las que el valor del salto de

fase respecto al del salto anterior, es el que contiene la
informacin.

BPSK (PSK Binario)

Este esquema es la modulacin de desplazamiento de fase de 2
smbolos. Tambin se la conoce como 2-PSK o PRK (Phase Reversal
Keying). Es el ms sencillo de todos, puesto que solo emplea 2
smbolos, con 1 bit de informacin cada uno. Es tambin la que
presenta mayor inmunidad al ruido, puesto que la diferencia entre
smbolos es mxima (180). Dichos smbolos suelen tener un valor
de salto de fase de 0 para el 1 y 180 para el 0, como se muestra
en un diagrama de constelacin. En cambio, su velocidad de
transmisin es la ms baja de las modulaciones de fase.
En presencia de un desplazamiento de fase, introducido por el canal
de comunicaciones, el demodulador de BPSK es incapaz de
determinar el smbolo correcto. Debido a esto, el flujo de datos es
codificado en forma diferencial antes de la modulacin. BPSK es
funcionalmente equivalente a la modulacin 2-QAM.

Diagrama de constelacin para BPSK

QPSK (Quadrature Phase-Shift

Este
esquema de modulacin es conocido tambin como Quaternary
Keying)

PSK (PSK Cuaternaria), Quadriphase PSK (PSK Cuadrafsica) o 4-QAM,

pese a las diferencias existentes entre QAM y QPSK. Esta modulacin
digital es representada en el diagrama de constelacin por cuatro
puntos equidistantes del origen de coordenadas. Con cuatro fases,
QPSK puede codificar dos bits por cada smbolo. La asignacin de bits
a cada smbolo suele hacerse mediante el cdigo Gray, que consiste
en que, entre dos smbolos adyacentes, los smbolos solo se
diferencian en 1 bit, con lo que se logra minimizar la tasa de bits
errneos.
El anlisis matemtico muestra que un sistema QPSK puede usarse
tanto para duplicar la tasa de datos, en comparacin con otro BPSK
mientras se mantiene el ancho de banda de la seal o para mantener
la tasas de datos de BPSK sin dividir a la mitad el ancho de banda. En
este ltimo caso, la tasa de errores de bit (BER) es exactamente igual
para ambas modulaciones, lo que puede originar confusiones al
describirlas y considerarlas.

QPSK

Respecto a un ancho de banda predeterminado, la

ventaja de QPSK sobre BPSK est que con el
primero se transmite el doble de la velocidad de
datos en un ancho de banda determinado en
comparacin con BPSK, usando la misma tasa de
error. Como contraparte, los transmisores y
receptores QPSK son ms complicados que los de
BPSK, aunque con las modernas tecnologas
electrnicas, el costo es muy moderado.
Como ocurre con BPSK, hay problemas de
ambigedad de fase en el extremo receptor, y a
menudo se utiliza QPSK codificado en forma
diferencial en la prctica.

QPSK

Modulador QPSK. El flujo binario es dividido dos componentes, denominados canales

I (inphase, en fase) y Q (quadrature, en cuadratura) que modulan
independientemente a dos portadoras ortogonales entre s. Despus, las dos seales
se superponen, y la seal resultante es la seal QPSK. En la figura se muestran dos
codificadores (NRZ Encoder) que se pueden colocar antes de la entrada del flujo de
datos binario, aunque han sido colocados despus para ilustrar la diferencia
conceptual entre seales digitales y analgicas involucradas en la modulacin
digital. La implementacin es semejante al modulador de QAM digital.

QPSK

Demodulador QPSK. Cada dispositivo de deteccin usa un valor umbral

de referencia para determinar si se ha detectado un 0 o un 1.

OQPSK (QPSK con corrimiento)

Es una variante de QPSK, llamadaQPSK con corrimiento,,1QPSK

compensada,2QPSK desplazaday, a veces, SQPSK (sigla deStaggered
quadrature phase-shift keying, Modulacin por desplazamiento de fase
en cuadratura escalonada) en la cual las formas de ondaIyQse
desplazan entre s en la mitad de un tiempo de bit. 2Para lograr esto, se
introduce en el canal en cuadraturaQun dispositivo que introduzca el
retardo ya mencionado.

PSK de Orden Superior

Cualquier nmero de fases puede ser utilizado para construir una

constelacin de modulacin PSK, pero 8-PSK, es por lo general la
constelacin de orden ms alto PSK implementada. Con ms de 8 fases,
la tasa de error es demasiado alta y existen mejores modulaciones
disponibles, aunque ms complejas, tales como la modulacin de
amplitud en cuadratura (QAM). Aunque cualquier nmero de fases
puede ser utilizado, el hecho de que la constelacin normalmente deba
tratar con datos binarios significa que el nmero de smbolos es
normalmente una potencia de 2, lo cual permite un nmero igual de bits
por smbolo.

En el grfico anexo a la izquierda, son comparadas

las tasas de error de bit de las modulaciones BPSK,
QPSK, 8-PSK y 16-PSK. Se observa que las
modulaciones de orden superior presentan
mayores tasas de errores; sin embargo, a cambio
ofrecen una mayor velocidad de datos en bruto.

Los lmites en las tasas de error de los diversos

esquemas de modulacin digital se pueden
calcular con la aplicacin de la desigualdad de
Boole a la constelacin de la seal.

Modulacin de amplitud en
cuadratura
Es una tcnica que transporta dos seales independientes, mediante la modulacin
de una seal portadora, tanto en amplitud como en fase. 2 Esto se consigue
modulando una misma portadora, desfasada en 90. La seal modulada en QAM
est compuesta por la suma lineal de dos seales previamente moduladas en Doble
Banda Lateral con Portadora Suprimida.
Se asocian a esta tecnologa aplicaciones tales como:

Modems telefnicos para velocidades superiores a los 2400bps.

Transmisin de seales de televisin, microondas, satlite (datos a alta velocidad

por canales con ancho de banda restringido).

Modulacin con Codificacin Reticulada, que consigue velocidades de transmisin

muy elevadas combinando la modulacin con la codificacin de canal.

Mdems ADSL que trabajan a frecuencias comprendidas entre 24KHz y 1104KHz,

alcanzndose velocidades de datos de hasta 9 Mbps.

QAM Analgica

La modulacin QAM Analgica permite que dos seales provenientes de

dos fuentes independientes, pero con caractersticas de ancho de banda
similares, ocupen el mismo ancho de banda de transmisin y se puedan
separar en el extremo receptor, ahorrando as el uso del ancho de banda
disponible.3 As, si dos seales I(t) y Q(t), modulan dos seales
portadoras de la misma frecuencia, una desfasada en 90 respecto a la
otra, mediante el uso de moduladores de producto (que multiplican las
seales por la portadora)

En el receptor, estas seales son demoduladas usando otros dos

moduladores de producto que multiplican la seal recibida ri(t),
proporcionalmente igual a s(t) en dos vas separadas, con la seal de un
oscilador local recuperada a partir de la seal recibida y con sta desfasada
en 90 para reproducir las seales originales I(t) y Q(t) respectivamente.
Debido a la propiedad de ortogonalidad de las seales portadoras, es
posible detectar independientemente las seales transmitidas.

QAM Digital
La QAM Digital, conocida tambin como QAM Cuantizada (de la
expresin inglesa Quantized QAM), se basa en los principios de
su similar analgica, con la diferencia de que tiene como entrada
un flujo de datos binarios, el cual es dividido en grupos de tantos
bits como se requieran para generar N estados de modulacin,
de all que se hable de N-QAM. Por ejemplo, en 8-QAM, cada tres
bits de entrada, que proporcionan ocho valores posibles (0-7), se
alteran la fase y la amplitud de la portadora para derivar ocho
estados de modulacin nicos. En general, en N-QAM, cada
grupo de m-bits genera 2^m=N estados de modulacin.

 Para representar los estados de modulacin posibles en los distintos

tipos de modulacin digital, como la QAM Cuantizada, se utiliza el
llamado diagrama de constelacin en analoga con la astronoma.
Los puntos de la "constelacin" estn uniformemente dispuestos en
una rejilla cuadrada con igual separacin vertical y horizontal,
aunque son posibles otras configuraciones. Puesto que en las
telecomunicaciones digitales los datos son binarios, el nmero de
puntos del diagrama es normalmente una potencia de 2. Ya que el
nmero de estados de modulacin en QAM es generalmente un
nmero cuadrado, las formas ms comunes son de 16-QAM, 64QAM y 256-QAM. Al cambiar a una constelacin de orden superior,
es posible transmitir ms bits por smbolo. Sin embargo, si la
"energa promedio" de la constelacin sigue siendo la misma, los
puntos deben estar ms cercanos y son por lo tanto ms
susceptibles al ruido y la distorsin, lo que resulta en una tasa de
bits de error ms alta y as la QAM de orden superior puede ofrecer
ms datos menos confiables que la QAM de orden inferior.

 Si son necesarias velocidades de datos ms all de los valores

ofrecidos en el esquema de modulacin 8-PSK, lo ms usual es
cambiar a la modulacin QAM ya que se obtiene una mayor
distancia entre puntos adyacentes en el plano I-Q mediante la
distribucin de los puntos de manera ms uniforme. Una
desventaja, en este caso, es que los puntos ya no son todos de la
misma amplitud, de modo que el demodulador debe
correctamente detectar tanto la fase como la amplitud.
Los modos 64-QAM y 256-QAM se utilizan a menudo en la
televisin digital terrestre y por cable y los mdems de cable. En
los Estados Unidos, estos son los esquemas de modulacin digital
obligatorios para televisin por cable aprobados por SCTE en la
norma ANSI/SCTE 07 2000.6 La norma europea de televisin
digital terrestre DVB-T utiliza las modulaciones 16-QAM y 64-QAM
al igual que las normas ISDB-T y ISDB-Tb, tambin conocida como
SBTVD. La modulacin de 256-QAM est prevista en el Reino
Unido para la televisin en alta definicin.

 Los sistemas de comunicacin diseados para alcanzar niveles

muy altos de eficiencia espectral suelen emplear constelaciones
QAM muy densas. Por ejemplo, los dispositivos actuales de 500
Mbps para comunicacin por cables de energa elctrica usan las
modulaciones 1024-QAM y 4096-QAM, as como los dispositivos
bajo el futuro estndar de ITU-T denominado G.hn para redes
sobre el cableado existente en casa (cable coaxial, lneas
telefnicas y lneas elctricas). Otro ejemplo, es la tecnologa
VDSL2 de pares de cobre trenzado, cuya constelacin tiene un
tamao que abarca hasta los 32.768 puntos, que equivale al
esquema de 15-QAM.

Modulador digital

El flujo digital de datos, se divide en dos partes, mediante un convertidor serieparalelo (S/P en la figura), las cuales atraviesan dos convertidores digital-analgico.
Las seales pasan despus por filtros pasa-bajo y luego son multiplicadas por la
misma portadora de frecuencia f{SC}, pero sta es desfasada en 90 en una de las
ramas de la figura, tal como ocurre en la QAM Analgica. Este paso genera las
seales I(t) y Q(t) que sern transmitidas. Ambas seales son sumadas linealmente
y se envan al canal de transmisin.

Demodulador Digital

La seal recibida se divide en dos vas, mediante un divisor de potencia (DIV) en cada
una de las cuales se encuentra un demodulador de producto alimentado por la seal de
un oscilador local, sincronizado mediante un circuito de recuperacin de portadora,
cuya seal sufre un desfase de 90 en una de estas vas. Las seales a la salida de los
demoduladores son procesadas con filtros pasa-bajo para eliminar los mltiplos de los
armnicos de la seal del oscilador local y luego son convertidas en forma digital para,
finalmente, mezclar los flujos digitales de datos en un convertidor paralelo a serie (P/S).

QAM Digital Rectangular

Los diagramas de constelaciones para la QAM Rectangular son, en general,

inferiores a lo ptimo en el sentido de que no maximizan el espacio de los
puntos de la constelacin para una energa dada. Sin embargo, los puntos o
smbolos de la constelacin tienen la ventaja considerable de que pueden ser
fcilmente transmitidos como dos seales por modulacin por amplitud de
pulsos con portadoras en cuadratura, y pueden ser fcilmente demodulados.
Las constelaciones que no son cuadradas, logran marginalmente mejor tasa
de error de bit (BER), pero son ms difciles de procesar.

La primera constelacin para QAM Rectangular que suele aparecer es la de

16-QAM en la que se da un bit de asignacin de cdigo Gray. La razn de que
sea as, es que una breve consideracin revela que los esquemas digitales 2QAM y 4-QAM son, de hecho, modulaciones por desplazamiento de fase
(BPSK) y por cuadratura de fase (QPSK), respectivamente. Adems, el
rendimiento de tasa de error de la modulacin 8-QAM es cercano a la de 16QAM, pero su velocidad de datos es slo 0,75 veces la de 16-QAM.

Diagrama de constelaciones para 16QAM

QAM No Rectangular

Es la naturaleza de QAM que la mayora de los diagramas de constelaciones de

cualquier orden se pueden construir de muchas formas diferentes y no es
posible cubrirlas todas. Los diagramas anexos muestran la disposicin de los
puntos en el plano para los esquemas 8-QAM y 16-QAM circular.

La constelacin 8-QAM circular es ptima, entre otras similares, ya que se

requiere la mnima potencia promedio para una distancia mnima dada entre los
puntos. No es as en la constelacin de 16-QAM por estar debajo de lo ptimo,
aunque para que lo sea, se puede construir una a lo largo de las mismas lneas
de la constelacin de 8-QAM.

La constelacin circular destaca la relacin entre las modulaciones digitales

QAM y PSK. Se pueden construir diagramas para otros rdenes de
constelaciones a lo largo de similares (o muy diferentes) lneas. En
consecuencia, es difcil de establecer expresiones para las tasas de error de la
QAM No-rectangular, ya que necesariamente ello depende de la configuracin
de la constelacin. Sin embargo, un lmite superior obvio vinculado a la tasa
est relacionado con la distancia ms corta en lnea recta entre dos puntos

Diagrama de constelacin para 8QAM circular y 16-QAM circular

Una vez ms, la tasa de error de bit depende de la asignacin de los bits
a smbolos. Aunque, en general, hay una constelacin no rectangular
que es ptima para una modulacin M-QAM en particular, no utiliza ya
que las seales en esquemas M-QAM Rectangulares son mucho ms
fciles de modular y demodular.

Interferencia y Ruido
Al pasar a una constelacin QAM de orden superior en entornos de
aplicacin QAM adversos de RF/microondas, la interferencia
multitrayectoria aumenta generalmente. Existe una dispersin de
los puntos de la constelacin, disminuyendo la separacin entre
estados adyacentes, por lo que es difcil que el receptor decodifique
la seal apropiadamente, reducindose la inmunidad al ruido. Hay
varias mediciones de los parmetros de prueba que ayudan a
determinar un modo QAM ptimo para un entorno operativo
especfico. Los tres parmetros siguientes son los ms
significativos:
Relacin Portadora/Interferencia.
Relacin Portadora a Ruido
Relacin Umbral a Ruido.