Modulación por desplazamiento mínimo gaussiano
La Modulación por desplazamiento mínimo gaussiano, también conocida por su acrónimo en inglés GMSK (Gaussian minimum shift keying), es un esquema de modulación digital por desplazamiento de frecuencia de fase continua, similar a la MSK.
[2] Sin embargo, en general, la duración del pulso a la salida del filtro gaussiano es mayor que el tiempo de un bit lo que ocasiona interferencia entre símbolos,[1] por lo que es más difícil diferenciar entre diferentes valores transmitidos de los datos y requiere ecualización adaptativa en el receptor puesto que no está bien definida la transición entre un bit y el siguiente.
[2] Existen dos modos de generar señales mediante GMSK.
Después del filtrado pasabajo gaussiano, la señal atraviesa un integrador y, la salida es dividida en dos partes: una de ellas es aplicada a un modulador de producto para ser mezclada con la señal de portadora que tiene una frecuencia
; a la otra se le aplica un desfase de π/2 radianes (90°) para ser mezclada en otro modulador de producto con la portadora mencionada, desfasada también en π/2 radianes.
Con este montaje alterno, es posible mantener en 0,5 (50%) el índice de modulación sin necesidad de mayores ajustes, además de que representa un menor costo para su implementación.
La demodulación hace uso de un montaje similar a los que se usan en las modulaciones digitales QAM y QPSK, aunque presenta ciertas dificultades ya que en el caso del modulador que usa el VCO, el índice de modulación oscila con la temperatura.
Un demodulador típico consiste en un montaje con dos demoduladores de producto a los cuales se aplica la misma portadora ya recuperada, pero en uno de ellos se recibe la portadora desfasada en π/2 radianes (90°).
Las señales a la salida, que suelen ser denominadas "I y "Q" son filtradas adecuadamente y son aplicadas a un generador de fase que reconstruye las posibles transiciones de fase, mediante esta operación:
representa la fase instantánea entre las señales I y Q.
Finalmente, un bloque derivador, a la salida del generador de fase, reconstruye los bits en forma bipolar o NRZ (-V y +V).
[3] El filtro pasabajo gaussiano debe ser diseñado de modo tal que permita suaves transiciones de fase en la señal de salida del modulador y así acorte el ancho de banda necesario.
La respuesta temporal del filtro ante un impulso, matemáticamente viene dada por la ecuación:[1]
: Ancho de banda del filtro gaussiano.
La modulación GMSK tiene alta eficiencia espectral, pero necesita un nivel más alto de potencia que QPSK, por ejemplo, con el fin de transmitir fielmente la misma cantidad de datos.
GMSK se utiliza en la tecnologías de transmisión por redes eléctricas PLC, en la tecnología de telefonía celular GSM y el Sistema de Identificación Automática para la navegación marítima.
