Técnicas de Modulación

1. Espectro Expandido

Este tema está tratado en el capítulo 17 del Stalling edición 10, pero algunos de estos conceptos se mencionan en las redes de Celulares, así que trataremos un poco las técnicas de manera que se puedan entender en el entorno de redes de celulares.

El modelo general sería:

 Figura 1

La entrada va a un codificador de canal que produce una señal analógica con un ancho de banda relativamente estrecho centrado en una frecuencia dada.Esta señal se modula posteriormente haciendo uso de 

  • una secuencia de dígitos conocida como código o secuencia de expansión
  •  frecuencias seudo aleatorias.

Generalmente, aunque no siempre, el código expansor se genera mediante un generador de pseudoruido o números pseudoaleatorios.

El efecto de esta modulación es un incremento significativo en el ancho de banda.

Pregunta para el alumno:¿ No va en contra de los propósitos de codificación de señales?

A través de este aparente desaprovechamiento de espectro se consigue:

  1. Más inmunidad ante diversos tipos de ruido y distorsión multitrayectoria. Las primeras aplicaciones del esquema de espectro expandido eran militares, donde se usaba por su inmunidad a interferencias.
  2. También puede utilizarse para ocultar y cifrar señales. Sólo un usuario que conozca el código expansor podrá recuperar la información codificada.
  3. Varios usuarios independientes pueden utilizar el mismo ancho de banda con muy pocas interferencias entre sí. Esta propiedad es usada en aplicaciones de telefonía celular a través del empleo de una técnica conocida como multiplexación por división de código (CDM, Code Division Multiplexing) o acceso múltiple por división de código (CDMA, Code Division Multiple Access).

Se impone un comentario acerca de los números pseudoaleatorios.

Estos números son generados por un algoritmo que utiliza un valor inicial llamado semilla. El algoritmo es determinista y, por tanto, genera secuencias de números que no son estadísticamente aleatorios; sin embargo, si el algoritmo es adecuado, dichas secuencias pueden superar diversos tests de aleatoriedad.

Estos números se denominan a veces pseudoaleatorios y su principal característica radica en el hecho de que, a menos que se conozca el algoritmo y la semilla, es prácticamente imposible predecir la secuencia

correspondiente. Por tanto, sólo un receptor que comparta esta información con el emisor está capacitado para decodificar correctamente la señal.