Fundamentos de Modulación de Señales: Conceptos Clave en Telecomunicaciones

1. ¿En qué consiste la modulación?

Es el proceso de variar un parámetro de una onda portadora de alta frecuencia según una señal moduladora.

2. Tres razones por las cuales se realiza la modulación de señales

• Reducir el tamaño de las antenas.
• Evitar interferencias.
• Permitir el envío de múltiples señales por un mismo canal (multiplexación).

3. ¿A qué nos referimos cuando hablamos de señal en banda base?

Es la señal original que contiene la información (señal moduladora) antes de ser procesada o modulada.

4. En una onda modulada en amplitud, ¿qué es la envolvente de modulación?

Es la forma o contorno de la señal de AM, la cual coincide con la forma de la señal moduladora.

5. ¿De qué depende la amplitud de las bandas laterales en una modulación de amplitud?

Depende del índice de modulación y de la amplitud de la portadora.

6. ¿Qué ancho de banda en el espectro necesita una onda modulada en AM completa?

Es el doble de la frecuencia máxima de la señal moduladora (BW = 2 × fm).

7. Cálculo de coeficiente y porcentaje de modulación

Si la amplitud máxima de una onda modulada en amplitud es 32 V y la mínima es 8 V, el coeficiente y porcentaje son:

• Coeficiente (m): (32 - 8) / (32 + 8) = 24 / 40 = 0,6
• Porcentaje: 0,6 × 100 = 60%

8. ¿Cómo se reparte la potencia en una transmisión AM con un porcentaje del 100%?

La portadora consume 2/3 de la potencia total y las bandas laterales el 1/3 restante.

9. Espectro de una portadora de 1,6 MHz con señal en banda base de 15 kHz

Se situará en el rango comprendido entre 1,585 MHz y 1,615 MHz.

10. ¿Qué es la modulación de amplitud de banda lateral independiente (ISB)?

Consiste en enviar dos informaciones distintas utilizando cada una de las bandas laterales de forma independiente.

11. ¿Cuándo se produce sobremodulación y qué provoca?

Ocurre cuando el índice de modulación (m) es superior al 100%. Provoca distorsión en la señal y cortes en la portadora.

12. ¿Por qué es conveniente que el índice de modulación de AM sea cercano al 95-99%?

Para transmitir la mayor potencia de información posible sin llegar a distorsionar la señal por sobremodulación.

13. Definición de modulación de frecuencia (FM)

Es la modulación donde la frecuencia de la portadora varía proporcionalmente a la amplitud de la señal moduladora.

14. Separación de las componentes de las bandas laterales en FM

Las componentes laterales se separan entre sí una distancia igual a la frecuencia de la señal moduladora (fm).

15. ¿Qué es el índice de modulación de una señal de FM y cuál es su ecuación?

Es la relación entre el desvío de frecuencia (Δf) y la frecuencia moduladora (fm). Su ecuación es: β = Δf / fm.

16. ¿Cómo es la amplitud de una onda portadora modulada en frecuencia?

La amplitud permanece constante en todo momento.

17. Cálculo de porcentaje de modulación en FM

En un canal de 12 kHz, con una desviación de frecuencia de 4,5 kHz y un máximo permitido de 5 kHz, el porcentaje es: (4,5 / 5) × 100 = 90%.

18. Diferencia entre el espectro de una señal FM y una señal modulada en fase (PM)

La modulación de fase utiliza un ancho de banda menor que la FM para transmitir la misma información.

19. ¿Cómo se denomina la modulación ASK con amplitud nula para el cero lógico?

Se denomina OOK (On-Off Keying).

20. ¿Qué es un diagrama de constelación?

Es la representación gráfica de los posibles estados (fase y amplitud) de una señal digital en el plano complejo.

21. Estados de amplitud para transmitir 4 bits en ASK

Se necesitan 2^4 = 16 estados diferentes.

22. Modulación 8PSK

Es una modulación de fase con 8 ángulos distintos, lo que permite transmitir 3 bits por cada símbolo (2^3 = 8).

23. ¿Cómo se genera la modulación QAM?

Se obtiene sumando dos señales ASK que están desfasadas 90° entre sí (en cuadratura).

24. Bits por símbolo en una modulación 64QAM

Transmite 6 bits por símbolo (ya que 2^6 = 64).