¿Qué es el método PSK en comunicaciones digitales?
PSK, o Modulación por Desplazamiento de Fase (Phase Shift Keying), es una técnica de modulación digital utilizada para transmitir información mediante la variación de la fase de una onda portadora. Este método es ampliamente utilizado en sistemas de comunicación inalámbrica, redes Wi-Fi, tecnologías satelitales y telefonía móvil, debido a su eficiencia espectral y resistencia al ruido.
Fundamento del método PSK
En PSK, la información digital binaria (unos y ceros) se representa modificando la fase de una onda portadora. La frecuencia y amplitud de la portadora se mantienen constantes, mientras que su fase se cambia en función de los bits que se desean transmitir. Estos cambios de fase son interpretados por el receptor para recuperar la información original.
| Tipo de PSK | Número de fases | Bits por símbolo | Ejemplo de uso |
|---|---|---|---|
| BPSK (Binary PSK) | 2 fases (0° y 180°) | 1 bit | Sistemas satelitales |
| QPSK (Quadrature PSK) | 4 fases (0°, 90°, 180°, 270°) | 2 bits | Wi-Fi, 3G UMTS |
| 8-PSK | 8 fases | 3 bits | GSM (EDGE) |
Ventajas de PSK
- Mayor eficiencia espectral comparado con otras modulaciones como ASK.
- Robustez frente a interferencias y ruido, especialmente en BPSK y QPSK.
- Compatibilidad con tecnologías avanzadas como OFDM y MIMO.
Aplicaciones comunes de PSK
PSK se emplea en una variedad de sistemas de comunicación, especialmente donde se requiere alta fiabilidad y uso eficiente del espectro. Algunos ejemplos incluyen:
- Redes Wi-Fi (QPSK y 16-QAM, que se basa parcialmente en PSK)
- Redes móviles 3G y 4G (QPSK, 8-PSK, y variantes)
- TV satelital (DVB-S utiliza QPSK)
- Sistemas RFID y comunicaciones ópticas
Comparación entre BPSK, QPSK y 8-PSK
| Característica | BPSK | QPSK | 8-PSK |
|---|---|---|---|
| Bits por símbolo | 1 | 2 | 3 |
| Velocidad de datos | Baja | Media | Alta |
| Resistencia al ruido | Alta | Moderada | Baja |
| Complejidad del receptor | Baja | Moderada | Alta |
¿Por qué se prefiere QPSK en redes móviles?
QPSK ofrece un buen equilibrio entre eficiencia espectral y robustez frente al ruido. Permite transmitir el doble de datos que BPSK sin requerir mucho más ancho de banda, lo que lo hace ideal para redes celulares donde el espectro es limitado.
¿Cuál es la diferencia entre PSK y QAM?
Mientras que PSK varía únicamente la fase de la señal portadora, QAM (Modulación de Amplitud en Cuadratura) varía tanto la amplitud como la fase. Esto permite a QAM transmitir más bits por símbolo, pero con mayor sensibilidad al ruido. QAM se utiliza cuando se requiere alta capacidad de datos, como en Wi-Fi 802.11ac o redes LTE.
¿PSK se usa solo en medios inalámbricos?
No, PSK también se utiliza en sistemas de transmisión por cable, como en módems DSL y comunicaciones por fibra óptica, especialmente cuando se busca una modulación eficiente con bajo nivel de error.