Proyecto 3 Qam 4,16 Y 64 Bits.docx

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA ESIME

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA

COMUNICACIONES DIGITALES

PROYECTO FINAL MODULACION QAM 4, 16 y 64 BITS

PROFESOR: VAZQUEZ TOLEDO LUIS ALBERTO

GRUPO: 6CM7

INTEGRANTES: NOMBRE ORTIZ GOMEZ MARIO ALBERTO RODRIGUEZ CHAVEZ DANIEL EDUARDO RODRIGUEZ CORONA ANGEL JAVIER

BOLETA 2015301410 2015301659 2014302725

Objetivos:   

El alumno será capaz de realizar un programa en la interfaz MATLAB con tipo de modulación QAM. Comprobar el comportamiento de las diferentes modulaciones QAM con el programa diseñado en MATLAB El alumno identificara las diferencias entre los QAM de 4, 16 y 64 BITS.

Introducción: En el presente proyecto se muestra un código realizado en la plataforma MATLAB para comprender mejor la modulación de amplitud en cuadratura, para ello se muestra información sobre lo que consiste la modulación para 4, 16 y 64 bits.

Marco teórico. Modulación QAM La modulación de amplitud en cuadratura o QAM, es una técnica que transporta dos señales independientes, mediante la modulación de una señal portadora, tanto en amplitud como en fase. Esto se consigue modulando una misma portadora, desfasada en 90°. La señal modulada en QAM está compuesta por la suma lineal de dos señales previamente moduladas en doble banda lateral con portadora suprimida. Se asocian a esta tecnología aplicaciones tales como:   



Modems telefónicos para velocidades superiores a los 2400 bps. Transmisión de señales de televisión, microondas, satélite (datos a alta velocidad por canales con ancho de banda restringido). Modulación con codificación reticulada, que consigue velocidades de transmisión muy elevadas combinando la modulación con la codificación de canal. Módems ADSL que trabajan a frecuencias comprendidas entre 24 KHz y 1104 KHz, alcanzándose velocidades de datos de hasta 9 Mb/s.

Modulación QAM de 4, 8, 16 y 64 bits Las bases están en estos dos tipos de modulaciones pero pueden existir desde 4 bits hasta 256 bits dependiendo de la cantidad de información que se desea enviar, a continuación se muestra una breve explicación de la modulación a 4, 8, 16 y 64 bits. QAM de cuatro (4-QAM) El QAM de cuatro, es una técnica de codificación en donde M = 4. Es la base de las demás QAM debido a que si se realiza de 4 solo se duplica para otros casos. QAM de ocho (8-QAM) El QAM de ocho, es una técnica de codificación 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. QAM de dieciséis (16-QAM) Así como en 16-PSK, el 16-QAM es un sistema en donde M = 16. Actúa sobre los datos de entrada en grupos de cuatro bits con un total de 16. Como con el 8-QAM, tanto la fase y la amplitud de la portadora transmisora son variados. QAM de sesenta y cuatro (64-QAM) Es un sistema donde M = 64, actúa con grupos de 8 bits para así completar los 64. Los diagramas de constelación muestran las diferentes posiciones de los estados dentro de las diferentes formas de QAM, la modulación de amplitud en cuadratura. Como el orden de los aumentos de modulación, también lo hace el número de puntos en el diagrama de constelación QAM. Los siguientes diagramas muestran diagramas de constelación para una variedad de formatos de modulación:

Desarrollo: 1. Para la primer parte del código se realiza la modulación en un formato de 4 bits donde en cada cuadrante del sistema se coloca un bit equidistante, es decir, en el cuadrante 1 (+,+) se coloca un bit, en el cuadrante 2 (-,+) se coloca otro bit con los mismos valores de colocación del primero, en el cuadrante 3 (-,-) se coloca igualmente un bit equidistante y por ultimo en el cuadrante 4 (+,-)se realiza lo mismo. 2. Para lo anterior en el código debemos incluir la posición donde ira cada bit y solo deben cambiar los valores de los signos para poner el punto en el cuadrante que se quiere. 3. Después debemos realizar una repetición donde se representa la información con putos que se ponen alrededor del bit principal estos puntos salen de forma diferente unos más lejanos que otros inclusive saltándose cuadrantes. 4. Enseguida se toma un punto y se realiza el cálculo de la distancia de ese bit al bit principal y a otro bit esto con el fin de realizar una comparación de las distancias entre todos los puntos existentes. 5. La cantidad de puntos es dada por el usuario y entre más cercanos sean los puntos existe una probabilidad de error mucho mayor debido a que se compactan los puntos y algunos pueden parecer encimados. 6. Por último se despliega en pantalla la grafica de constelación de los puntos y se muestra la grafica de error de cada QAM. 7. Ahora para los casos de 16 y 64 bits solo se debe meter el programa varias veces en uno mismo, por ejemplo para el de 16 se pone en cada cuadrante el código del de 4 poniendo atención en los signos y posiciones de puntos. 8. Para el de 64 ahora se mete 4 veces el de 16, es decir un QAM 16 en cada cuadrante igualmente poniendo atención en signos y distancias. Imágenes de las graficas en MATLAB

4-QAM

16-QAM

64-QAM

Conclusiones: Ortiz Gómez Mario Alberto La modulación QAM es buena para la transmisión de datos a alta velocidad por canales con ancho de banda restringido ya que favorece el aprovechamiento del ancho de banda pero tiene como inconveniente que es necesario realizar la demodulación con demoduladores síncronos aumentando costos en equipos. Dependiendo de la cantidad de datos podemos usar una u otra modalidad también dependiendo de la cantidad de datos dependerá el error en nuestra transmisión. Rodríguez Corona Ángel Javier Rodríguez Chávez Daniel Eduardo

Bibliografía Edward A. Lee, David G. Messerschmitt , Digital Communication , Second Edition. KAP, 1994. Simon Haykin , Digital Communications Wiley, 1988. http://www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/electronica-ingenieria/sistemas-decomunicacion-ii/2011/ii/guia-8.pdf

https://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_de_amplitud_en_cuadratura