Modulación PSK

Ángel Acosta

Norberto Acosta

Byron Bolaños

Víctor Figueroa

Daniel Villarreal

Fecha: 25 de marzo de 2011

ABSTRACT

This document was made for introduce the

modulation PSK, your advantages,

disadvantages, applications, transmissions,

receptors and modulators through concepts

and pictures to facilitate their understanding.

KEY WORDS: Modulator, frequency,

demodulator, phase, receptor, PSK,

transmitter, filter low pass, bits, portadora

(currier), baud reason.

INTRODUCCIÓN

Gracias a las facilidades que aporta la

informática al tratamiento automatizado de

datos, el uso de sistemas informáticos se ha

extendido prácticamente a la totalidad a los

campos del desarrollo profesional. Entre las

ventajas que introduce la informática destacan

el incremento de la velocidad en el

tratamiento de los datos, y el gran volumen de

información que puede ser manejada.

En el campo de las comunicaciones ha venido

generándose un mayor interés en la creación

de sistemas orientados a la transmisión de

información digital.

Existen dos formas de transmitir una señal

digital. La primera no es otra que transmitir la

señal directamente a través del canal sin

efectuar antes ningún tipo de modulación.

Cuando ocurre esto, se dice que la

transmisión se realiza en banda base. La

segunda forma, consiste en modular la señal

con alguna técnica de modulación digital

antes de ser transmitida, recibe el nombre de

transmisión en banda ancha. Esta última

forma de transmisión es la que va a ser objeto

de todo estudio.

Básicamente, modular consistirá en convertir

una señal digital en una señal analógica que

irá variando su amplitud, frecuencia, fase o

bien amplitud y fase conjuntamente, según los

valores que vaya tomando la señal digital de

información. De esta manera aparecen

distintas técnicas de modulación de señales

digitales según el tipo de modulación

empleado.

Existen varias técnicas de modulación

analógicas como lo son la AM, FM, PM y

digitales tales como ASK, FSK, PSK Y QAM.

A continuación explicaremos alternativas,

tipos, ventajas, desventajas, modulador,

aplicaciones y derivaciones de la modulación

PSK.

MARCO TEÓRICO

Phase shift keying es una técnica de

modulación en la que la información se va a

modular en fase, es decir, dependiendo de los

valores de la entrada digital, la señal analógica

modulada va a tener una u otra fase de salida.

Existen dos alternativas:

PSK Convencional es donde La variación de

la fase se refiere a la fase de la portadora sin

modular.

PSK Diferencial al contrario que las

modulaciones PSK convencionales, no

necesita recuperar la señal portadora para

realizar la demodulación. Es diferencial

puesto que la información no esta contenida

en la fase absoluta, sino en las transiciones.

Transmisión por desplazamiento de fase

binaria BPSK

Son posibles dos fases de salida para una sola

frecuencia de portadora una fase es para “1”

y la otra para “0”.Conforme la señal digital

de entrada cambia, la fase de la salida se varia

entre 0 y 180° .

Fig. 1

El modulador PSK es un circuito muy simple

que consta únicamente de un modulador

balanceado que realiza una multiplicación

analógica de las señales de entrada, y un filtro

paso de banda que elimina los armónicos no

significativos de la señal PSK a fin de no

interferir con otras señales que pudieran

transmitirse por ese mismo canal.

Ahora se puede entender el porqué se toma la

señal digital f (t) entre los niveles de tensión

de (más o menos 1) simplemente para

simplificar el circuito modulador así solo

tenemos que hacer pasar la señal digital por el

ModuladorBalanceado

BPF

El modulador balanceado actúa como un conmutador para invertir la fase

.f

2

modulador balanceado para que la multiplique

por la portadora.

Fig. 2

Si la señal se va a transmitir está

condicionada a otros niveles de tensión por

ejemplo entre 0 y A voltios, no tendremos

más que colocar un acondicionador de niveles

a la entrada del modulador.

Modulación BPSK: Con la transmisión por

desplazamiento de fase binaria (BPSK), son

posibles dos fases de salida para una sola

frecuencia de portadora. Una fase salida

representa una 1 lógico y la otra un 0 lógico.

Conforme la señal digital de entrada cambia

de estado, la fase de la portadora de salida se

desplaza entre dos ángulos que están 180

grados fuera de base.

Fig.3

Codificación M-ario:

M-ario es un término derivado de la palabra

“binario”. La M es solo un digito que

representa el número de condiciones posibles.

Una modulación digital que se ha analizado

hasta ahora es la BPSK esta es de sistema

binario: Solo dos condiciones posibles de

salida, una representa un 1 lógico y la otra un

0 lógico por tanto son sistemas M-ario donde

M=2.

Ejemplo: En un sistema de PSK, con 4

posibles fases de salida, es un sistema M-ario

don M=4. Si hubiera 8 posibles fases de

salida, M=8, etc.

En donde: N= numero de bits

M= numero de condiciones de salida posibles

con N bits.

Transmisión por desplazamiento de fase

(QPSK):

Es otra forma de modulación digital de

modulación angular de amplitud constante. La

QPSK es una técnica de codificación M-ario,

en donde M=4 (de ahí el nombre de

“cuaternaria” que significa 4) con QPSK son

posibles 4 fases de salidas diferentes, para una

sola frecuencia de la portadora. Debido a que

hay 4 fases de salida diferentes, tiene que

haber 4 condiciones de entrada diferentes, ya

que la entrada digital a un modulador de

QPSK es una señal binaria.

PSK de 8 fases:

Un PSK de 8 fases es una técnica para

codificar M-ario en donde M=8. Con un

modulador de 8-PSK, hay 8 posibles fases de

salida. Para codificar 8 fases diferentes, los

bits que están entrando se consideran en grupo

de 3 bits llamados tribits.

PSK de 16 fases:

Es una técnica de codificación M-ario, en

donde M=16, hay 16 diferentes fases de salida

posibles, un modulador de 16-PSK actúa en

los datos que están entrando en grupos de 4

bits, llamados guadbits (bits en cuadratura).

La fase de salida no cambia hasta que 4 bits

han sido introducidos al modulador.

Ventajas modulación PSK:

-La potencia es la misma, lo que simplifica el

diseño de amplificadores y etapas receptoras

(reduciendo costos), ya que la potencia de la

fuente es constante.

-Las modulaciones BPSK y QPSK son

óptimas desde el punto de vista de protección

frente a errores.

Aplicaciones PSK:

Los estándares: IEEE 802.11b-1999 (LAN

inalámbrica) y IEEE 802.15.4 usan

modulaciones PSK. La modulación QPSK se

usa en la transmisión de datos por satélite. La

modulación BPSK es utilizada para

transmisores de bajo costo y sin altas

velocidades, La modulación BPSK es

utilizada en estándares RFID como el ISO

14443, que se ha adoptado en pasaportes

biométricos o tarjetas de crédito.

CONCLUSIÓN

Pudimos ver que esta clase de modulación es

utilizada ya que la potencia es la misma, lo

que simplifica el diseño de amplificadores y

etapas receptoras (reduciendo costos), ya que

la potencia de la fuente es constante. Las

modulaciones BPSK y QPSK son óptimas

desde el punto de vista de protección frente a

errores.

BIBLIOGRAFIA

www.electronicafacil.net

www.wikipedia.org

www.slidshare.com

Libro Modulación de señales digitales de la

Universidad de Sevilla.