Modulación por desplazamiento de frecuencia

Técnicas de modulación
Modulación analógica
Modulación digital
Espectro disperso
Ver también
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Ejemplo de modulación binaria FSK.

La modulación por desplazamiento de frecuencia o FSK —del inglés Frequency Shift Keying— es una técnica de modulación para la transmisión digital de información utilizando dos o más frecuencias diferentes para cada símbolo.[1] La señal moduladora solo varía entre dos valores de tensión discretos formando un tren de pulsos donde uno representa un "1" o "marca" y el otro representa el "0" o "espacio".

En la modulación digital, a la relación de cambio a la entrada del modulador se le llama bit-rate y tiene como unidad el bit por segundo ( bps).

A la relación de cambio a la salida del modulador se le llama baud-rate. En esencia el baud-rate es la velocidad o cantidad de símbolos por segundo.

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

El módem usa un VCO, que es un oscilador cuya frecuencia varía en función del voltaje aplicado.

Índice modulación general para una

Siendo: fd: máxima desviación en frecuencia; Rsymb: Velocidad de símbolo por segundo

Conceptos

La figura muestra una señal modulada FSK que responde a la función:

cuando la moduladora es binaria. El signo ± depende de que el bit a transmitir sea el cero o el uno: ,

Esta señal FSK es una sinusoidal de amplitud constante A, que “salta” entre dos frecuencias diferentes y .

El salto de frecuencia alrededor de la frecuencia central de la portadora, se denomina genéricamente en cualquier sistema de FMdesviación de frecuencia” y es un valor constante del que depende el ancho de banda de la señal modulada.

El modulador más simple de FM es un conmutador que selecciona entre dos portadoras de frecuencias y al ritmo que marca la señal moduladora.

Este tipo de modulación por conexión y desconexión se denomina “conmutación de variación de frecuencia” o “conmutación de variación de portadora”.

La expresión general de una señal FSK cuando la moduladora X(t) utiliza un código multinivel es:

El que la amplitud de la señal modulada sea constante y que la información se codifique con valores de frecuencia, hace que la señal FSK sea casi inmune al ruido aditivo del canal, dado que éste afecta sobre todo a la amplitud.

La modulación ASK tiene el inconveniente de que es muy sensible al ruido que se acumula a lo largo del canal, por lo que la relación señal-ruido (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 modulación ASK para transmitir datos a alta velocidad a menos que el medio de transmisión garantice una adecuada S/N, como en el caso de la fibra óptica.

Sin embargo, a la modulación FSK no le afecta el ruido aditivo del canal, dado que la señal modulada codifica la información con los cambios de frecuencia, es decir, el receptor sólo tiene que contar el número de cruces por cero de la señal que recibe. Por tanto, suprime el ruido simplemente recortando la amplitud de la señal FSK, sin que ello afecte a la información.

Sólo cuando el nivel de ruido es tan alto que llega a forzar el paso por cero de la señal, es cuando se producen errores. Esto es tanto como suponer que S/N = 0dB, es decir, S = N.

El comportamiento frente al ruido de las señales moduladas en frecuencia es mucho mejor que el de las señales moduladas en amplitud, pero a cambio, el ancho de banda de las señales FM es mayor que el de las señales AM.

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