Cómo funcionan
En construcción...
Los modos digitales son aquellos donde la información se transmite de manera digital, es decir empleando el sistema binario para transferir información de un lugar a otro. Se diferencian de los modos analógicos (AM, SSB, FM) en que para poder interpretar la información recibida se precisa del auxilio de una computadora o sistema similar. Existen diferentes maneras de modular una señal de radio para que transmita la información digital. Estas formas se apoyan en las tres características de una onda: amplitud, frecuencia y fase. A continuación se hace una breve descripción.
-OOK (manipulación por encendido - apagado)
La información se transmite mediante una variación en la amplitud de la señal de tal modo que para transmitir un dato la portadora generada en el transmisor se interrumpe al ritmo de los datos a transmitir. Por ejemplo, para transmitir un "1" se emite portadora y para transmitir un "0" no se emite portadora. Es el sistema más básico y la telegrafía por interrupción de portadora (CW) se basa en este principio. El modo Hellschreiber diseñado por los alemanes antes de la Segunda Guerra Mundial también se basa en este principio.
-ASK (Manipulación por amplitud)
La información se transmite mediante una variación en la amplitud de la señal, teniéndose más de dos posibilidades a diferencia de OOK. En este sistema, la amplitud puede tener valores intermedios entre cero y uno (portadora a plena potencia y portadora cortada). De esta forma un valor de amplitud de portadora puede representar más de un bit de información. este sistema es muy sensible a ruidos y desvanecimientos en el medio de trasmisión. La modulación OOK es un caso particular de la modulación ASK.
-FSK (manipulación por desplazamiento de frecuencia)
La información se transmite mediante una variación de la frecuencia de la señal. Es decir que para transmitir un "1" se genera una portadora en una frecuencia "f1" y para transmitir un "0" se genera una portadora en una frecuencia "f2", ligeramente distinta a "f1". Se pueden emplear más de dos portadoras, en ese caso el sistema se denomina MFSK ya que existe modulación por desplazamiento de frecuencia múltiple y se logra transmitir más de un bit por cada desplazamiento en frecuencia.
La modulación FSK se emplea en modos como RTTY, AMTOR, SITOR, PACTOR, G-TOR, etc.
La modulación MFSK se emplea en modos como MFSK16, Olivia, FSK441, JT65, JT6M, DominoEX11, THROB, etc.
-PSK (manipulación por desplazamiento de fase)
La información se transmite mediante una variación de la fase de la señal. Es decir que para transmitir un "1" se genera una portadora con una fase "fi1" y para transmitir un "0" se genera una portadora con una fase "fi2", distinta a "f1" y en general algún submúltiplo de 90°. Si se utilizan multiples desplazamientos de fase el sistema transmite más de un bit por cambio de fase.
La modulación PSK se emplea en modos como PSK31, QPSK31, PSK63, PACTOR II, CLOVER, etc.
-Otros:
SSTV, o televisión de barrido lento, no es un modo digital, ya que se transmite modulando una señal en frecuencia de manera analógica, sin embargo suele estar implementado en los programas que transmiten modos digitales.
En el caso de los radioaficionados, se utilizan programas de computadora (ver sección referida estos en este sitio web) que mediante una interfaz electrónica modulan un equipo de banda laterla única (BLU/SSB) con un tono complejo de audiofrecuencia. Dicho tono posee la información binaria a transmitir modulada en amplitud, frecuencia o fase. El transmisor simplemente traslada dicha información del espectro de audio al de radiofrecuencia, en las bandas habilitadas. En el extremo receptor, la señal de radio se recibe con el transceptor y se aplica mediante la misma interfaz usada para transmitir a una computadora la cual decodifica la señal y muestra los datos que se quieren recibir. Mediante estos sistemas se puede transmitir texto, grabaciones de audio o imágenes ya sean fotografías o señales de TV.
De los modos digitales más empleados se destaca el PSK31:
PSK31 fue diseñado por Peter Martinez, G3PLX, e introducido a la comunidad de radioaficionados en 1998. El numero 31 que acompaña al nombre del modo se debe a la introducción del uso de 31 baudios por Pawel Jalocha, SP9VRC. La información se codifica en los cambios de fase de 180° que se llevan a cabo en una portadora de frecuencia fija. El modo se ha hecho popular debido a su fácil uso y a su uso ahorrativo del espectro radioeléctrico. Permite transferencia de información al equivalente de 50 palabras por minuto.
Este modo ha sido diseñado principalmente para conversaciones de teclado a teclado (chat), y aunque es bastante resistente a las interferencias o condiciones de propagación pobres, no ha sido diseñado para transmitir grandes volúmenes de información sin errores. Esto se debe a que no posee un sistema de control de errores.
En este modo se combina la modulación PSK y la modulación de amplitud analógica. Los cambios de fase que son los que transmiten la información (por si misma la existencia o no de una portadora continua no lleva información) son realizados en los momentos en los cuales la señal posee amplitud nula de forma de reducir el contenido espectral de la señal.
Imagen Wikipedia.
Para transmitir un "0" se realiza un cambio de fase de 180° respecto a la portadora que se venia transmitiendo y para transmitir un "1" no se realza cambio de fase. cada 32 milisegundos se lee si hay o no un cambio de fase y en base a eso se determina la recepción de un cero o un uno.
El modo PSK31 se caracteriza por un reducido ancho de banda, por lo que en teoría podrían situarse transmisiones de PSK31 apartadas 100 hz. Sin embargo eso nunca se logra debido a alinealidades en los transmisores que hacen que la señal tenga un ancho de banda mayor.
En Argentina es común escuchar comunicados en PSK31 en la banda de 40m, en 7035 khz aprox. Allí los novicios pueden realizar sus primeras experiencias. Para saber cómo suena una señal PSK31 se puede descargar un archivo de muestra que se halla abajo de esta página, en archivos: PSK31_sample.ogg.
Los distintos modos digitales han sido diseñados para superar ciertas dificultades que se presentan en el momento que la onda de radio se propaga en el espacio. As{i, algunos modos son más robustos a ruidos, interferencia, desvanecimiento, propagación multicamino, etc. Por el otro lado, también s ehan creado modos que cumplan ciertos requisitos como ser ancho de banda, velocidad de transmisión de datos, facilidad de uso, finalidad.
Por ejemplo citaremos algunos ejemplos:
PSK31, RTTY Conversación informal teclado a teclado.
MFSK16 Comunicaciones por camino largo (long path) o transpolar.
DominoEX11 Comunicaciones en bandas bajas de HF (160 a 40 m).
JT65B Comunicaciones por rebote lunar.
JT9 Comunicaciones en frecuencias MF.
JT6M Comunicaciones por dispersión ionosferica y meteórica en banda de 6 m.
FSK411 Comunicaciones por rebote meteórico en 2 m y 70 cm.