C.7 Modulación n-ária

• En la práctica, los moduladores binarios son demasiado conservadores respecto al nivel de ruido que presenta el canal de transmisión. Esto significa que sería posible usar más de dos niveles de señalización sin que aumentara significativamente la tasa de errores de transmisión. Con el objetivo de aumentar la capacidad del canal, se utilizan moduladores con más de dos niveles de señalización que se basan en:
  1. Discretizar más finamente los cambios de estado de la portadora. Por ejemplo, se han diseñado modems (nombre que recibe el dispositivo que MOdula y DEsModula) PSK que funcionan con 4 cambios de fase distintos (0^o, 90^o, 180^o y 270^o), lo que permite transmitir símbolos de 2 bits con cada elemento de señalización:

     

     En este caso la tasa de señalización (Baudios) es la mitad que la tasa de bits (bps).

     Este tipo de modulación se conoce como modulación de cambio de fase en cuadratura [9] o QPSK (Quadrature-Phase-Shift Keying). También se ha llamado 4-PSK.

     Existe además otra forma interesante de representar el funcionamiento de un modem “tipo PSK” mediante su diagrama de fase o constelación. Este gráfico enfrenta la amplitud de la portadora frente a la fase. El resultado para 4-PSK se muestra también en la figura anterior.

  2. Modificar simultáneamente más de un parámetro de la portadora. Una de las configuraciones que mejor funcionan en la práctica consiste en mezclar las modulaciones PSK y ASK. Dicha combinación se denomina modulación de amplitud en cuadratura o QAM (Quadrature Amplitude Modulation). La idea consiste en trabajar con 2^x amplitudes y 2^y fases para representar hasta (x + y) bits por cada elemento de señalización. En la siguiente figura se muestra la modulación 8-QAM, donde x = 1 e y = 2, siendo en este caso la tasa de bits 3 veces superior a la de Baudios.

     

     Cuando se diseña un sistema de modulación QAM (el más utilizado en la actualidad), lo que se intenta es que la señal de error presente en el enlace provoque un movimiento mínimo de las estrellas dentro de la constelación, para que el receptor no cometa errores. Como es lógico, esto depende fundamentalmente de la SNR empleada.