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Modulacin por Desplazamiento de Fase Diferencial (DPSK) La
transmisin por desplazamiento de fase diferencial (DPSK), es una
forma alterna de modulacin digital en donde la informacin de
entrada binaria est contenida en la diferencia entre dos elementos
sucesivos de sealizacin, en lugar de fase absoluta.Con DPSK no es
necesario recuperar la portadora coherente en fase. En lugar de
eso, se retarda un elemento de sealizacin por una ranura de tiempo
y luego se compara al siguiente elemento recibido de sealizacin.La
diferencia en fase de los dos elementos de sealizacin determina la
condicin lgica de los datos.ING. CARLOS RODENAS REYNA
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Modulacin por Desplazamiento de Fase Diferencial (DPSK) ING.
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0 = no cambia fase1 = cambia faseModulacin por Desplazamiento de
Fase Diferencial (DPSK) ING. CARLOS RODENAS REYNA
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FACTORES IMPORTANTES
Se puede conseguir mejor empleo del ancho de banda si cada
elemento de la seal transmitida representa ms de un bit
DPSK emplea un desplazamiento de 180Modulacin por Desplazamiento
de Fase Diferencial (DPSK) ING. CARLOS RODENAS REYNA
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BPSK DiferencialTransmisor DPSK
El primer bit de datos utiliza el XNOR con el bit de referencia.
La salida de XNOR es 1 lgico si son iguales y si son diferentes, la
salida del XNOR es 0 lgicoING. CARLOS RODENAS REYNA
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Receptor DPSKLa ventaja principal del DPSK es la simplicidad de
implementacin y que no se necesita circuito de recuperacin de la
portadora.La desventaja del DPSK es que requiere entre 1 y 3 dB mas
de relacin seal a ruido para alcanzar la misma tasa de errores que
el PSK.ING. CARLOS RODENAS REYNA
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Ancho de Banda y Relaciones S/N en Sistemas PSK y DPSK
Como B=2fb=2 / Tb y la potencia de portadora es A2/2, la relacin
S/N de predeteccin es igual que en el caso FSK:
Tambin son vlidas en DPSK En Postdeteccin:En PSK:
En DPSK:ING. CARLOS RODENAS REYNA
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El umbral en PSK est por debajo del umbral en DPSK en
aproximadamente 1 dB; por lo tanto, la relacin [Si/ Ni]min en PSK
es aproximadamente 1 dB menor que la relacin [Si/ Ni]min en DPSK,
lo cual nos permite aproximar el valor de la relacin [Si/ Ni]min en
PSK conocida la correspondiente en DPSK.ING. CARLOS RODENAS
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Resolviendo esta ecuacin, el valor de [Si/Ni]min ser:[Si/Ni]min
=1,022+0,693.n en DPSK
Debe verificarse que [Si/Ni] [Si/Ni]min para no caer dentro de
la regin umbral.
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EjemploPor un canal de microondas cuyo ancho de banda es de 3
MHz se transmite datos binarios a una velocidad de 1 Mbps. Las
palabras binarias contienen 8 dgitos binarios, la densidad
espectral de potencia del ruido es de 10-12 W/Hz y la amplitud de
la portadora es
de 10 milivolts. Vamos a determinar, en DPSK y en PSK, las
relaciones S/N de pre y postdeteccin y constatar si el sistema est
trabajando sobre o bajo el umbral.
El ancho de banda para el clculo de la potencia de ruido es:
B=2fb =2 MHz.
Solucin(a) En DPSK
Bc = 3 MHz; fb = 106 Hz; Tb = 10-6; =2x10-12 W/Hz; n = 8; A =
0.01 V = (A2Tb / 2 ) = 25 Si = A2 / 2 = 5x10 -5 W = - 13.01 dBmNi =
B = 4x10 -6 W = - 23.98 dBmLa relacin S/N de predeteccin ser Si/ Ni
= 12.5 = 10.97 dBING. CARLOS RODENAS REYNA
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Como n = 8, entonces la relacin S/N mnima de predeteccin es:
(Si/ Ni)min =1.022+0.693.n = 1.022+0.693x8 = 6.567 = 8.174 dB
La relacin S/ N de post-deteccin es, para n= 8 S0 = 216 =
6.554x104 = 48.165 dBN0 1+ 217 exp (-2(Si/ Ni))
Y la relacin S0/N0 mnima,S0 = 216 = 5.203x104 = 47.162 dBN0 min
1+ 217 exp (-2 (Si/ Ni)min)
Ntese que esta relacin est a 1 dB por debajo de S0/N0Puesto que
(S0/ N0) > (S0/ N0)min, el sistema est trabajando sobre el
umbral.La probabilidad de error es Pe = exp(-Si/Ni)=
6.994x10-12ING. CARLOS RODENAS REYNA
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(b) En PSKLas relaciones Si/Ni , , n, son las mismas que en el
caso (a).
Dando valores a [Si/Ni]min para que la relacin [So/No]min quede
a 1 dB por debajo de su valor [So/No] , obtenemos
Puesto que [So/No] > [So/No]min , el sistema est trabajando
sobre el umbral.ING. CARLOS RODENAS REYNA
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Comparacin entre los Sistemas de Modulacin Binaria
En cualquier sistema de modulacin digital la meta de un buen
diseo es la de lograr el mejor compromiso entre la probabilidad de
error Pe, el rendimiento de transmisin B , la relacin S/N
normalizada y la complejidad del equipo.En la prctica vamos a
comparar los sistemas en base a la potencia; a este efecto, vamos a
suponer que la frecuencia de sealizacin fb , la probabilidad de
error Pe y las condiciones de ruido son las mismas.
Criterios o guas para simplificar el procedimiento de seleccinSi
el ancho de banda es el parmetro ms importante, los sistemas DPSK y
el PSK coherente son los ms apropiados.Si el consumo de potencia es
lo ms importante, los sistemas ms apropiados son el PSK coherente y
el DPSK.Si la complejidad del equipo es un factor limitativo y las
condiciones del canal lo permite, los sistemas no coherentes son
preferibles a los coherentes.ING. CARLOS RODENAS REYNA
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