Modulación AM y FM, Multiplexación y Telefonía Móvil Digital: conceptos, tipos y funcionamiento
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Modulación de señales analógicas
Señal moduladora: información. Señal portadora: recibe la frecuencia más alta. La señal modulada será demodulada en el receptor para obtener la señal moduladora original.
Modulación en amplitud (AM)
La modulación en amplitud (AM) consiste en hacer cambiar la amplitud de la señal portadora en función de las variaciones de la señal moduladora. De esta manera se genera una señal modulada que contiene la información original en su envolvente. Resulta sencilla y económica, logra un gran alcance y es muy utilizada.
Modulación en frecuencia (FM)
En la modulación en frecuencia (FM) la señal portadora cambia de frecuencia en función de la amplitud de la señal moduladora. Se genera una señal modulada de modo que la información queda registrada en la variación de frecuencia de la señal modulada. La FM es menos sensible al ruido y a la atenuación en señales a distancia, por lo que se usa en emisoras musicales de alta fidelidad.
Multiplexado por división de frecuencia
Las técnicas de modulación permiten transmisiones en banda ancha a frecuencias mayores y posibilitan crear canales simultáneos sobre un mismo medio modulando a distintas frecuencias. Mediante este sistema, y empleando una banda de guarda entre las frecuencias de cada emisora, se escuchan diferentes emisoras sin interferencias.
Multiplexores y demultiplexores
Multiplexores y demultiplexores son conmutadores digitales que, mediante las entradas de selección de datos, determinan cuál de las entradas pasará a la salida o hacia cuál salida irá la señal de entrada.
- Multiplexor: dispone de 2n entradas y una salida, y cuenta con n bits de selección para elegir la entrada que se conecta a la salida.
- Demultiplexor: dispone de 2n salidas y una entrada, y cuenta con n bits de selección para determinar la salida hacia la que se dirige la entrada.
Ambos son indispensables en sistemas digitales y de comunicaciones para gestionar múltiples señales sobre medios compartidos.
Telefonía móvil digital
Cada teléfono móvil emplea dos canales de microondas de frecuencias distintas: uno para emitir y otro para recibir, con los que se comunica con una estación base conectada a la red de conmutación de su operador. Cada estación base tiene una antena que le proporciona un área de cobertura con un radio entre 7 y 10 km, y que se suele organizar como una célula de cobertura hexagonal con el objeto de configurar una red más extensa acoplando unas células con otras por los lados.
Las estaciones cercanas emplean frecuencias distintas, pero en células no contiguas se reutilizan las frecuencias para aprovechar el espacio radioeléctrico. Se produce un solapamiento entre células contiguas que da lugar a una zona de superposición de coberturas. Cuando un teléfono móvil sale de una célula de cobertura y entra en otra, cambia de canal (proceso conocido como handover o transferencia).