Es necesario modular las señales por diferentes razones:
1) Si todos los usuarios transmiten a la frecuencia de la señal original o moduladora, no será posible reconocer la información inteligente contenida en dicha señal, debido a la interferencia entre las señales transmitidas por diferentes usuarios.
2) A altas frecuencias se tiene mayor eficiencia en la transmisión, de acuerdo al medio que se emplee.
3) Se aprovecha mejor el espectro electromagnético, ya que permite la multiplexación por frecuencias.
4) En caso de transmisión inalámbrica, las antenas tienen medidas más razonables.
A continuación hablaremos sobre tres tipos de modulación:
1. Amplitud Modulada (AM): La modulación en amplitud (AM) funciona mediante la variación de la amplitud de la señal transmitida en relación con la información que se envía. Cuando se transmite una señal de AM, hay dos ondas. Una de ellas es una onda portadora que se mantiene en una amplitud y frecuencia constante. En la etapa del proceso de transmisión, la otra (no portadora) señal varía de acuerdo con el sonido que se transmite.
Aunque suele creerse que se refiere al volumen, "amplitud" se refiere específicamente al nivel de impacto en la presión del aire causado por una onda de sonido. El sonido es percibido por el movimiento del aire, cuando una onda de sonido se genera por la vibración, la amplitud es el parámetro utilizado para medir su influencia en el aire. Un fuerte sonido tiene una gran amplitud y un sonido silencioso como una amplitud baja. Una de las aplicaciones mas importantes de este tipo de modulación es la transmisión por radio. Tanto la radiodifusión y la comunicación de radio de dos vías existen en la banda de AM, de 535 a 1705Khz. La primera emisión de AM fue hecha en 1906 por el canadiense Reginald Aubrey Fessenden.
2. Frecuencia Modulada (FM): Modulación angular que transmite información a través de una onda portadora variando su frecuencia. La frecuencia modulada es usada comúnmente en las radiofrecuencias de muy alta frecuencia por la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla. El sonido de la televisión analógica también es difundido por medio de FM.
La FM de onda larga (W-FM) requiere un mayor ancho de banda que la modulación de amplitud para una señal moduladora equivalente, pero a su vez hace a la señal más resistente al ruido y la interferencia. La modulación de frecuencia es también más resistente al fenómeno del desvanecimiento, muy común en la AM. Por estas razones, la FM fue escogida como el estandar para la transmisión de radio de alta fidelidad, resultando en el término "Radio FM".
3. Modulación por Pulsos Codificados (PCM): es un procedimiento demodulacion utilizado para transformar una señal analógica en una secuencia de bits (señal digital), este método fue inventado por Alec Reeves en 1937. Una trama o stream PCM es una representación digital de una señal analógica en donde la magnitud de la onda analógica es tomada en intervalos uniformes (muestras), cada muestra puede tomar un conjunto finito de valores, los cuales se encuentran codificados. Los flujos (streaming) PCM tienen dos propiedades básicas que determinan su fidelidad a la señal analógica original: la frecuencia de muestreo, es decir, el número de veces por segundo que se tomen las muestras; y la profundidad de bit que determina el número de posibles valores digitales que puede tomar cada muestra.
Este tipo de modulación tiene ciertas ventajas como
- Robustez ante el ruido e interferencia en el canal de comunicaciones.
- Regeneración eficiente de la señal codificada a lo largo de la trayectoria de transmisión.
- Formato uniforme de transmisión para diferentes clases de señales en banda base, lo que permite integrarlas con otras formas de datos digitales en un canal común mediante el multiplexado en tiempo.
- Facilidad de encriptar la información para su transmisión segura.
Sus desventajas son las siguientes:
- Mayor costo del sistema.
- Mayor complejidad del sistema.
- Mayor ancho de banda necesario.
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