Modulación BPSK / QPSK

BPSK

En esta modulación se tiene como resultados posibles dos fases de salida para la portadora con una sola frecuencia. Una fase de salida representa un 1 lógico y la otra un 0 lógico. Conforme la señal digital de entrada cambia de estado, la fase de la portadora de salida se desplaza entre dos ángulos que están 180° fuera de fase.

La figura siguiente muestra un diagram de bloques simplificado de un modulador de BPSK. La señal codificada ingresa a un multiplexor el mismo que conmuta la fase de la señal portadora, dependiendo de la condición lógica de la entrada digital, la portadora se transfiere a la salida, ya sea en fase o 180° fuera de fase, con el oscilador de la portadora de referencia.

El espectro de salida de un modulador de BPSK es, sólo una señal de doble banda lateral con portadora suprimida, donde las frecuencias laterales superiores e inferiores están separadas de la frecuencia de la portadora por un valor igual a la mitad de la razón de bit. En consecuencia, el mínimo ancho de banda requerido, para permitir el peor caso de la señal de salida del BPSK es igual a la razón de bit de entrada. La siguiente figura muestra la fase de salida contra la relación de tiempo para una forma de onda BPSK.

QPSK

En las telecomunicaciones, la modulación por desplazamiento cuadrafásica (QPSK, por sus siglas en inglés) se refiere a una técnica para variar la fase de una onda portadora --una onda de amplitud y de frecuencia fija-- mediante la aplicación de una señal digital, de modo que pueda llevar una señal en las transmisiones de radio o televisión. La fase de una onda portadora es una medida de cuán lejos el movimiento de las ondas ha procedido a través de su ciclo, medido en grados o radianes.

En su forma más simple, la modulación digital de fase, o fase de modulación por desplazamiento, cambia la fase de la onda portadora mediante el uso de datos digitales para cambiar entre dos señales de la misma frecuencia, pero de fase opuesta. Sin embargo, el número de desplazamientos no está limitado a solo dos estados y en la modulación QPSK la onda portadora se somete a cuatro cambios de fase, correspondientes a 0, 90, 180 y 270 grados de posición dentro de la forma de onda.

La modulación QPSK toma bits de entrada, dos a la vez, y crea un símbolo que representa una de las cuatro fases. Sin embargo, el rendimiento de la modulación QPSK se puede mejorar mediante el uso de una técnica conocida como codificación Gray. La codificación Gray asigna cada dos bits de entrada a uno de los cuatro símbolos únicos de tal manera que los pares de bits varían por sólo un único bit de símbolo a símbolo. Si se recibe un símbolo de error, contendrá sólo un bit erróneo si fue recibido por error a un símbolo adyacente.

La modulación QPSK es una de las más populares técnicas de modulación digital para la comunicación por satélite, incluyendo la difusión de video digital, por satélite y redes de cable debido a que es resistente, fácil de implementar y menos susceptible al ruido que otras técnicas de modulación. La QPSK también se usa ampliamente en el acceso múltiple de división de código --una tecnología digital que se utiliza en teléfonos celulares-- y en otras formas de comunicación digital a través de una onda portadora de radiofrecuencia.