Conversión de digital a analógico – Part 1

Señal digital: una señal digital es una señal que representa datos como una secuencia de valores discretos; en un momento dado, solo puede tomar uno de un número finito de valores.

Señal analógica: una señal analógica es cualquier señal continua para la cual la característica variable en el tiempo de la señal es una representación de alguna otra cantidad variable en el tiempo, es decir, análoga a otra señal variable en el tiempo.

Las siguientes técnicas se pueden utilizar para la conversión digital a analógica:

1. Manipulación por desplazamiento de amplitud: la modulación por desplazamiento de amplitud es una técnica en la que la señal portadora es analógica y los datos que se van a modular son digitales. La amplitud de la señal portadora analógica se modifica para reflejar datos binarios.

La señal binaria, cuando se modula, da un valor cero cuando los datos binarios representan 0, mientras que da la salida de la portadora cuando los datos son 1. La frecuencia y la fase de la señal portadora permanecen constantes.

Ventajas de la codificación por desplazamiento de amplitud:

• Se puede utilizar para transmitir datos digitales a través de fibra óptica.
• El receptor y el transmisor tienen un diseño simple que también lo hace relativamente económico.
• Utiliza un ancho de banda menor en comparación con FSK, por lo que ofrece una alta eficiencia de ancho de banda.

Desventajas de la modulación por desplazamiento de amplitud:

• Es susceptible a la interferencia de ruido y transmisiones enteras podrían perderse debido a esto.
• Tiene menor eficiencia energética.

2. Modulación por desplazamiento de frecuencia: en esta modulación, la frecuencia de la señal portadora analógica se modifica para reflejar datos binarios.

La salida de una onda modulada por cambio de frecuencia es de alta frecuencia para una entrada binaria alta y de baja frecuencia para una entrada binaria baja. La amplitud y la fase de la señal portadora permanecen constantes.

Ventajas de la modulación por desplazamiento de frecuencia:

• La señal modulada de modulación por cambio de frecuencia puede ayudar a evitar los problemas de ruido que plantea ASK.
• Tiene menos posibilidades de error.
• Proporciona una alta relación señal/ruido.
• Las implementaciones de transmisor y receptor son simples para aplicaciones de baja velocidad de datos.

Desventajas de la modulación por desplazamiento de frecuencia:

• Utiliza un ancho de banda más grande en comparación con ASK, por lo que ofrece menos eficiencia de ancho de banda.
• Tiene menor eficiencia energética.

3. Modulación por cambio de fase: en esta modulación, la fase de la señal de la portadora analógica se modifica para reflejar datos binarios. La amplitud y la frecuencia de la señal de la portadora permanecen constantes.

Se clasifica además de la siguiente manera:

1. Modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK):
   BPSK, también conocida como modulación por inversión de fase o 2PSK, es la forma más sencilla de modulación por desplazamiento de fase. La fase de la onda portadora cambia de acuerdo con las dos entradas binarias. En la modulación por cambio de fase binaria, se utiliza una diferencia de cambio de fase de 180 entre el 1 binario y el 0 binario.

   Se considera la técnica de modulación digital más robusta y se utiliza para comunicaciones inalámbricas de larga distancia.

2. Modulación por desplazamiento de fase en cuadratura:
   esta técnica se utiliza para aumentar la tasa de bits, es decir, podemos codificar dos bits en un solo elemento. Utiliza cuatro fases para codificar dos bits por símbolo. QPSK utiliza cambios de fase de múltiplos de 90 grados.

   Tiene una capacidad de transporte de doble velocidad de datos en comparación con BPSK, ya que se asignan dos bits en cada punto de la constelación.

Ventajas de la modulación por cambio de fase:

• Es una técnica de modulación más eficiente desde el punto de vista energético en comparación con ASK y FSK.
• Tiene menos posibilidades de error.
• Permite que los datos se transporten a lo largo de una señal de comunicación de manera mucho más eficiente en comparación con FSK.

Desventajas de la codificación por cambio de fase:

• Ofrece baja eficiencia de ancho de banda.
• Los algoritmos de detección y recuperación de datos binarios son muy complejos.
• Es una señal de referencia no coherente.

Referencia –
Convertidor de digital a analógico – Wikipedia