Logro de la sesión Al termino de la sesión, los estudiantes analizan el funcionamiento de la modulación QAM y representan la información en el diagrama de constelación.
Definición La modulación QAM es una técnica de modulación digital, que permite transmitir dos señales distintas, una para la componente en fase (I) y otra para la componente en cuadratura (Q) . El término "cuadratura" se refiere a la diferencia de fase de 90 grados entre estas dos señales.
Diagrama de constelación PSK 2 bits 3 bits 4 bits
Modulación QPSK- 4PSK
Modulación QPSK – 4PSK Determinar la tabla de la verdad, el diagrama fasorial y de constelación, para el modulador 4PSK. Para Q=0 y para I=0, las entradas al modulador son: Modulador I= (-1) Sen ( ω c t) Modulador Q= (-1) Cos ( ω c t) La salida del sumador: (-1) Cos ( ω c t ) (-1) Sen ( ω c t ) = Para los códigos restantes 01, 10 y 11, el procedimiento es igual.
Diagrama fasorial y de constelación QPSK I Q I Q FASE -Sen( ω ct ) -Cos( ω ct ) -135° 1 -Sen( ω ct ) +Cos( ω ct ) +135° 1 +Sen( ω ct ) -Cos( ω ct ) -45° 1 1 +Sen( ω ct ) +Cos( ω ct ) +45°
Fase de salida en función del tiempo 4PSK
Modulación 8-PSK
Convertidores de 2 a 4 niveles de canales I y Q Tabla de verdad canal I Tabla de verdad canal Q Niveles PAM (modulación por amplitud de pulso)
Para un tribit de entrada con Q = 0, I = 0 y C = 0 (000), determinar la fase de salida para el modulador 8-PSK. Solución Las entradas al convertidor de 2 a 4 niveles del canal I son I = 0 y C = 0. De acuerdo al convertidor de canal, la salida es 0.541 V. Las entradas al convertidor de 2 a 4 niveles del canal Q son Q = 0 y =1, la salida es (-1.307 V). Por lo anterior, las dos entradas a los moduladores de producto del canal I son (-0.541 y sen( ω c t)) La salida es: I = (- 0.541) (sen( ω c t)) = - 0.541 sen( ω c t) Las dos entradas al modulador de producto del canal Q son: -1.307 V y Cos( ω c t). La salida es: Q = (-1.307) (cos ω c t) = -1.307 cos ω c t Las salidas de los moduladores de producto de los canales I y Q se combinan en el sumador lineal, y producen una salida modulada de salida del sumador: = - 0.541 sen ω c t _ 1.307 cos ω c t = - 1.41 sen ( ω c t - 112.5°) Para los tribits restantes de código, 001, 010, 011, 100, 101, 110 y 111, el procedimiento es igual. Modulación 8-PSK
La separación angular entre dos fasores adyacentes es 45° en 4-PSK, e n consecuencia, una señal 8-PSK puede tener cuando mucho un desplazamiento de fase de 22.5° durante la transmisión. También, cada fasor tiene igual magnitud; la condición de tribit (la información real) está contenida, también, sólo en la fase de la señal. Los niveles de modulación de amplitud de pulso (PAM) de 1.307 y 0.541 son valores relativos. Se pueden usar niveles cualquiera, siempre y cuando sus relaciones sean 0.541/1.307 y su arco tangente sea igual a 22.5°. Por ejemplo, si sus valores suben al doble, a 2.614/1.082, los ángulos resultantes de fase no cambiarían, pero si la magnitud. El código de tribits entre dos fases adyacentes cualesquiera, sólo cambia en un bit. A este tipo de código se le llama código de Gray , o a veces código de distancia mínima o código binario reflejado . Se usa para reducir la cantidad de errores de transmisión. Modulación 8-PSK
Diagrama fasorial 8-PSK
Diagrama de constelación 8-PSK
Fase de salida en función del tiempo 8-PSK
De PSK a APSK
La modulación de amplitud en cuadratura (QAM, por quadrature amplitude modulation ), es una forma de modulación digital, donde la información digital está contenida tanto en la amplitud, como en la fase de la portadora transmitida. Modulación QAM
Esquema del modulador QAM
Diagrama de constelación
Proceso de la señal QAM
Proceso de la señal QAM
Proceso de la señal QAM
QPSK de 2 bit
16 QAM
Tabla de verdad convertidores de 2 a 4 niveles
Diagrama fasorial y de constelación 16 QAM
16 QAM
256 QAM
1024 QAM
1024 QAM
Eficiencia espectral QAM
Enlaces de video https://www.youtube.com/watch?v=ZUN5rVH1Zpc&t=4s Electrónica FP