Una subportadora es una banda lateral de una onda portadora de radiofrecuencia, que se modula para enviar información adicional. Algunos ejemplos incluyen la provisión de color en un sistema de televisión en blanco y negro o la provisión de estéreo en una transmisión de radio monofónica. No existe ninguna diferencia física entre una portadora y una subportadora; el término "sub" implica que se ha derivado de una portadora, que ha sido modulada en amplitud por una señal estable y tiene una relación de frecuencia constante con ella.
La transmisión estéreo es posible gracias al uso de una subportadora en las estaciones de radio FM , que toma el canal izquierdo y le "resta" el canal derecho, básicamente conectando los cables del canal derecho al revés (invirtiendo la polaridad ) y luego uniendo el izquierdo y el derecho invertido. El resultado se modula con portadora suprimida AM , más correctamente llamada modulación de suma y diferencia o SDM, a 38 kHz en la señal FM, que se une con una modulación del 2% con el audio mono izquierdo + derecho (que varía de 50 Hz a 15 kHz). También se agrega un tono piloto de 19 kHz con una modulación del 9% para hacer que las radios decodifiquen la subportadora estéreo, lo que hace que el estéreo FM sea totalmente compatible con el mono.
Una vez que el receptor demodula las señales L+R y L−R, suma las dos señales ([L+R] + [L−R] = 2L) para obtener el canal izquierdo y resta ([L+R] − [L−R] = 2R) para obtener el canal derecho. En lugar de tener un oscilador local , el tono piloto de 19 kHz proporciona una señal de referencia en fase que se utiliza para reconstruir la onda portadora faltante a partir de la señal de 38 kHz.
Para la transmisión AM , se utilizan diferentes métodos analógicos ( AM estéreo ) y digitales ( HD Radio ) para producir audio estereofónico. Las subportadoras moduladas del tipo utilizado en la transmisión FM no son prácticas para la transmisión AM debido al ancho de banda de señal relativamente estrecho asignado para una señal AM determinada. En las radios de transmisión AM estándar, todo el ancho de banda asignado de 9 kHz a 10 kHz de la señal AM se puede utilizar para audio.
De la misma manera, las señales de TV analógica se transmiten con la parte de luminancia en blanco y negro como señal principal, y la crominancia en color como subportadoras. Un televisor en blanco y negro simplemente ignora la información adicional, ya que no tiene decodificador para ella. Para reducir el ancho de banda de las subportadoras de color, se filtran para eliminar las frecuencias más altas. Esto es posible gracias a que el ojo humano ve mucho más detalle en contraste que en color. Además, solo se transmiten el azul y el rojo, y el verde se determina restando los otros dos de la luminancia y tomando el resto . (Véase: YIQ , YCbCr , YPbPr ) Varios sistemas de televisión de difusión utilizan diferentes frecuencias de subportadora, además de diferencias en la codificación .
Para la parte de audio, MTS utiliza subportadoras en el video que también pueden transportar tres canales de audio, incluyendo uno para estéreo (el mismo método de izquierda menos derecha que para FM), otro para programas de audio secundarios (como el servicio de video descriptivo para personas con discapacidad visual y programas bilingües), y un tercero oculto para que el estudio se comunique con reporteros o técnicos en el campo (o para que un técnico o ingeniero de transmisión en un sitio de transmisión remoto le responda al estudio), o cualquier otro uso que una estación de TV considere adecuado. (Véase también NICAM , A2 Stereo .)
En el video compuesto transmitido por RF , las subportadoras permanecen en la señal de banda base después de la demodulación de la portadora principal para ser separadas en el receptor. El componente de audio mono de la señal transmitida está en una portadora separada y no es parte integral del componente de video. En las conexiones de video por cable, el video compuesto conserva la estructura de señal de subportadora integrada que se encuentra en la señal de banda base transmitida, mientras que S-Video coloca las señales de crominancia y luminancia en cables separados para eliminar la diafonía de las subportadoras y mejorar el ancho de banda y la intensidad de la señal ( nitidez y brillo de la imagen).
Antes de la existencia de los satélites , la música ambiental y otros servicios similares se transmitían a los grandes almacenes a través de subportadoras de FM. La fidelidad del audio de la subportadora era limitada en comparación con el canal de audio de la radio FM principal. [ cita requerida ] La Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos (FCC) también permitió que las casas de apuestas del estado de Nueva York obtuvieran los resultados de las carreras de caballos de la comisión de juegos del estado a través de la misma tecnología. [ cita requerida ]
Muchas estaciones de FM educativas no comerciales en los EE. UU. (especialmente estaciones de radio públicas afiliadas a NPR ) transmiten un servicio de lectura de radio para ciegos, que lee artículos de periódicos locales y, a veces, revistas. Las personas con problemas de visión pueden solicitar una radio especial, sintonizada permanentemente para recibir audio en una frecuencia de subportadora particular (generalmente 67 kHz o 92 kHz), de una estación de FM en particular.
Servicios como estos y otros en subportadoras de FM son denominados servicios de Autoridad Subsidiaria de Comunicaciones (SCA) por la FCC en los Estados Unidos , y Operaciones Múltiples de Comunicaciones Subsidiarias (SCMO) por la Comisión Canadiense de Radio, Televisión y Telecomunicaciones (CRTC) en Canadá .
La subportadora RDS / RBDS (57 kHz) permite a las radios FM mostrar en qué estación están, elegir otra frecuencia en la misma red o con el mismo formato, desplazarse por mensajes breves como eslóganes de la estación, noticias, el tiempo o el tráfico, e incluso activar buscapersonas o vallas publicitarias remotas. También puede transmitir mensajes EAS y tiene un nombre de " formato " de estación ALERT para activar automáticamente las radios para que sintonicen información de emergencia, incluso si se está reproduciendo un CD . Si bien nunca se popularizó realmente en América del Norte , las estaciones europeas dependen con frecuencia de este sistema. [1] Una versión mejorada está incorporada en la radio digital .
xRDS es un sistema con el que las emisoras pueden multiplicar la velocidad de transmisión de datos en el canal FM mediante el uso de otras subportadoras RDS normales, desplazadas a las frecuencias más altas del multiplexor FM. Las subportadoras RDS adicionales se colocan en la parte superior vacía del espectro del multiplexor y transportan la carga útil de datos adicional. xRDS no tiene frecuencias fijas para las portadoras adicionales de 57 kHz.
Hasta 2012, MSN Direct utilizaba subportadoras para transmitir información sobre el tráfico, precios de la gasolina, horarios de películas, el tiempo y otros datos a dispositivos de navegación GPS , relojes de pulsera y otros dispositivos. Muchas de las subportadoras provenían de estaciones propiedad de Clear Channel . La tecnología se conocía como DirectBand .
FMeXtra en FM utiliza docenas de pequeñas subportadoras COFDM para transmitir radio digital de manera totalmente dentro de la banda y en el canal . La eliminación de otras subportadoras analógicas (como el estéreo) aumenta la calidad del audio o los canales disponibles, lo que permite enviar metadatos que no son de audio junto con ellos, como portadas de álbumes, letras de canciones, información de artistas, datos de conciertos y más.
Muchas estaciones utilizan subportadoras para fines internos, como recibir telemetría de un transmisor remoto , que a menudo se encuentra en un área de difícil acceso en la cima de una montaña. El ingeniero de una estación puede llevar consigo un decodificador y saber si hay algún problema, siempre que la estación esté en el aire y se encuentre dentro del alcance. Esta es la esencia de un enlace inalámbrico entre un transmisor y un estudio .
En los enlaces de estudio/transmisión inalámbricos (STL), no solo se transmiten las subportadoras de la estación de transmisión, sino también otros comandos de control remoto .
El repliegue interrumpible , como en el caso de la transmisión remota , también es posible a través de subportadoras, aunque su función es limitada.
La televisión satelital analógica y las comunicaciones terrestres analógicas por retransmisión de microondas dependen de subportadoras transmitidas con la portadora de video en un transpondedor satelital o canal de microondas para los canales de audio de una señal de video. Por lo general, se encuentran en frecuencias de 5,8, 6,2 o 6,8 MHz (la portadora de video generalmente se encuentra por debajo de los 5 MHz en un transpondedor satelital o retransmisión de microondas). A veces se transmiten subportadoras adicionales a alrededor de 7 u 8 MHz para audio adicional (como estaciones de radio) o datos de baja a media velocidad. Esto se conoce como canal múltiple por portadora (MCPC).
Hoy en día, este sistema ha sido reemplazado en gran medida por la televisión digital (generalmente DVB-S , DVB-S2 u otro sistema basado en MPEG-2 ), donde los datos de audio y video se empaquetan juntos ( multiplexan ) en un único flujo de transporte MPEG .