Multiplexación por división de frecuencia


En telecomunicaciones , la multiplexación por división de frecuencia ( FDM ) es una técnica mediante la cual el ancho de banda total disponible en un medio de comunicación se divide en una serie de bandas de frecuencia que no se superponen , cada una de las cuales se utiliza para transportar una señal separada. Esto permite que un solo medio de transmisión, como un cable o fibra óptica, sea ​​compartido por múltiples señales independientes. Otro uso es transportar bits o segmentos seriales separados de una señal de mayor velocidad en paralelo .

El ejemplo más común de multiplexación por división de frecuencia es la transmisión de radio y televisión, en la que múltiples señales de radio en diferentes frecuencias pasan por el aire al mismo tiempo. Otro ejemplo es la televisión por cable , en la que muchos canales de televisión se transmiten simultáneamente en un solo cable. Los sistemas telefónicos también utilizan FDM para transmitir múltiples llamadas telefónicas a través de líneas troncales de alta capacidad, satélites de comunicaciones para transmitir múltiples canales de datos en haces de radio de enlace ascendente y descendente, y módems DSL de banda ancha para transmitir grandes cantidades de datos informáticos a través de líneas telefónicas de par trenzado , entre otros. muchos otros usos.

Una técnica análoga llamada multiplexación por división de longitud de onda se utiliza en la comunicación por fibra óptica , en la que se transmiten múltiples canales de datos a través de una sola fibra óptica utilizando diferentes longitudes de onda (frecuencias).

Las múltiples señales de información separada (modulación) que se envían a través de un sistema FDM, como las señales de video de los canales de televisión que se envían a través de un sistema de televisión por cable, se denominan señales de banda base . En el extremo de la fuente, para cada canal de frecuencia, un oscilador electrónico genera una señal portadora , una forma de onda oscilante constante en una sola frecuencia que sirve para "transportar" información. La portadora tiene una frecuencia mucho más alta que la señal de banda base. La señal portadora y la señal de banda base se combinan en un circuito modulador . El modulador altera algún aspecto de la señal portadora, como su amplitud , frecuencia, o fase, con la señal de banda base, " montando a cuestas " los datos en la portadora.

El resultado de modular (mezclar) la portadora con la señal de banda base es generar subfrecuencias cerca de la frecuencia de la portadora , en la suma ( f C + f B ) y la diferencia ( f Cf B ) de las frecuencias. La información de la señal modulada se transporta en bandas laterales a cada lado de la frecuencia portadora. Por lo tanto, toda la información transportada por el canal se encuentra en una banda estrecha de frecuencias agrupadas alrededor de la frecuencia portadora, esto se denomina banda de paso del canal.

De manera similar, las señales de banda base adicionales se utilizan para modular las portadoras en otras frecuencias, creando otros canales de información. Las portadoras están lo suficientemente separadas en frecuencia para que la banda de frecuencias ocupada por cada canal, las bandas de paso de los canales separados, no se superpongan. Todos los canales se envían a través del medio de transmisión, como un cable coaxial, fibra óptica, o por el aire usando un transmisor de radio . Siempre que las frecuencias de los canales estén lo suficientemente separadas como para que ninguna de las bandas de paso se superponga, los canales separados no interferirán entre sí. Así, el ancho de banda disponible se divide en "ranuras" o canales, cada uno de los cuales puede transportar una señal modulada separada.


La banda de paso de un canal FDM que transporta datos digitales, modulada por modulación por desplazamiento de fase en cuadratura QPSK .