UNIVERSIDAD DE SUCRE PROGRAMA DE TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
8QAM Vs. 8PSK Álvarez Jorge, Arias Félix, González Manuel
INTRODUCCIÓN
Un PSK de 8 fases (8-PSK), es una técnica para codificar M-ario en donde M=8. Con un modulador de 8PSK, hay 8 posibles fases de salida para codificar 8 fases diferentes, los bits que están entrando se consideran en grupos de 3 bits, llamados tribits. La modulación en amplitud en cuadratura (8QAM), es una forma de modulación digital, en donde la información digital está contenida, tanto en la amplitud como en la fase de la portadora transmitida. El QAM de ocho (8QAM), es una técnica de codificación en Mario, en donde M=8. Palabras claves – Modulación, Modulación, demodulación, bit.
MODULACIÓN 8 PSK
La modulación 8-PSK, es una modulación Maria con M=8, por lo tanto existen 8 posibles señales de transmisión que difieren en su fase. Los bloques de cada uno de los subsistemas. La cadena de bits de entrada, se presenta al modulador como símbolos. En el caso de la modulación 8-PSK, los símbolos son el conjunto de las posibles combinaciones de tres bits llamadas tribits. Los tribits se asignan a cada símbolo empleando codificación gray, dos símbolos consecutivos solo difieren en un bit. En la FIG 1 se puede observar el diagrama de un modulador 8PSK. Los símbolos se conforman desde la cadena de los bits mediante el bloque conversor a paralelo 8PSK, cuyos parámetros son: el ancho del vector de salida igual a 3 y las condiciones iniciales igual a 0. Los bits de cada símbolo se denominan bit I (en fase), bit Q (en cuadratura) y bit C (de control). Cada símbolo es demultiplexado mediante el bloque “demux” (ver FIG 1), cuyos parámetros
son: número de salidas igual al número de bits de cada símbolo, en este caso es igual a 3. La modulación de los símbolos se realiza como en
la modulación QPSK mediante dos canales, en fase y en cuadratura, pero a diferencia de QPSK, a cada canal se le aplican dos bits. Al canal en fase se le aplican el bit I y el bit C, y al canal en cuadratura, el bit Q y el bit c negado. En esta parte, el proceso de modulación inicia a desarrollarse en paralelo. En cada canal se modula la portadora en fase y en magnitud, de acuerdo polaridad y magnitud de la señal modulante. Cada una de las cadenas de bits a la entrada del canal es unipolar y tiene solo dos niveles; estas se combinan para obtener una señal bipolar con cuatro niveles, señal PAM. El bit I y el bit Q determinan la polaridad y el bit C y su negación, determinan la magnitud, tal como se puede observar en la Tabla 2. El espectro en frecuencia de la señal PAM es una forma de onda similar al de una señal cuadrada o de una señal aleatoria. Cada una de las parejas de bits, son distinguidas una de la otra, emitiendo una portadora sinodal cuya fase y magnitud varía entre dos valores según el canal. El diagrama de constelación de 8PSK en fase (FIG 2), muestra la fase y magnitud utilizadas para transmitir cada símbolo a través del canal. La expresión general para la salida del canal en fase fase es: | | | (2 +< )
MODULACIÓN 8-QAM
La modulación en amplitud en cuadratura (QAM), es una forma de modulación digital en donde la información digital está contenida, tanto en la amplitud como en la fase de la portadora transmitida. La figura 3 muestra el diagrama a bloques de un transmisor de 8- QAM. Como puede verse, la única diferencia del 8-PSK, entre el transmisor de 8-QAM y el transmisor de 8-PSK, es la omisión del inversor entre el canal C y el modulador de producto Q. Así como con el 8PSK, los datos que están entrando se dividen en grupos de tres bits (tribits): los flujos de bits I, Q y C, cada uno con una tasa de bits igual a un
tercio de la tasa de datos que están entrando. Nuevamente, los bits I y Q determinan la polaridad de la señal PAM, a la salida de los convertidores de nivel 2 a 4, y el canal C determina la magnitud. Debido a que el bit C se alimenta sin invertir a los convertidores de niveles 2 a 4 canal I/Q, las magnitudes de las señales PAM, I/Q, siempre son iguales. Sus polaridades dependen de la condición lógica de los bits I/Q y, por consiguiente, pueden ser diferentes. La tabla de verdad (Tabla 3) para los convertidores de niveles 2 a 4, canal I y Q señales binarias a la salida de los convertidores analógico a digital. Debido a que hay dos amplitudes de transmisión posibles, con 8QAM, que son diferentes de aquéllas factibles con el 8-PSK, los cuatro niveles de PAM demoduladas son diferentes de aquellos en8PSK. En consecuencia, el factor de conversión para los convertidores analógico a digital, también tienen que ser diferentes. Además, con el 8-QAM las señales de salida binarias del convertidor analógico a digital, del canal I, son los bits I y C, y las señales de salida binarias del convertidor analógico a digital, del canal Son los bits Q y C. En el sub sistema del modulador se usa el sistema “transfer fcn” denominado FPB 8QAM.
Los parámetros de la máscara de este bloque son: numerador y denominador. La tasa de bits a la entrada de cada canal es un tercio de la tasa de la tasa de bit de entrada. Debido a la conversión a paralelo, los bits que conforman el símbolo, tienen el triple del periodo que los bits de la cadena de datos de entrada. Cada una de las parejas posibles de bits, son distinguidas una de la otra, emitiendo una portadora sinodal cuya fase y magnitud varía entre dos valores según el canal. El diagrama de constelación de 8QAM en fase, (FIG 3) muestra la fase y magnitud utilizadas para transmitir cada símbolo a través del canal. CONCLUSIÓN
Después de haber observado y comparado cada tipo de modulación, se tiene que, 8QAM es una técnica de codificación en M-ario, en donde M = 8. A diferencia del 8 PSK, la señal de salida de un modulador de 8- QAM no es una señal de amplitud constante.
En el 8-QAM, la tasa de bits, en los canales I y Q, es un tercio de la tasa binaria de entrada, al igual que con el 8-PSK. Como resultado, la frecuencia de modulación fundamental más alta y la razón de cambio de salida más rápida en 8QAM, son iguales que para el 8-PSK. Por tanto, el mínimo ancho de banda requerido para 8QAM es f b/3, al igual que en el 8PSK.Receptor de QAM de ocho. Un receptor de 8-QAM es casi idéntico al receptor de 8-PSK. Las diferencias son los niveles PAM, en la salida de los detectores de producto, y las señales binarias a la salida de los convertidores análogo a digital. Debido a que hay dos amplitudes de transmisión posibles, con 8QAM, que son diferentes de aquellas factibles con el 8-PSK, los cuatro niveles PAM demodulados son diferentes de aquellos en 8PSK. En consecuencia, el factor de conversión para los convertidores analógico a digital, también tienen que ser diferentes. Además, con el8-QAM las señales de salida binarias del convertidor analógico a digital, del canal I, son los bits I y C, y las señales de salida binarias del convertidor analógico a digital, del canal Q, son los bits Q y C.
ADJUNTOS
FIG 1, diagrama de modulador 8PSK
TABLA 1, TABLA DE LA VERDAD 8PSK
TABLA 2, TABLA DE LA VERDAD POR CANAL 8PSK
FIG 2, diagrama de modulador 8QAM
TABLA 3, TABLA DE LA VERDD 8QAM
TABLA 4, TABLA DE LA VERDAD POR CANAL 8QAM
FIG 3, constelación 8PSK
FIG 4, constelación 8QAM
