Subportadora

Una subportadora es una banda lateral de una onda portadora de radiofrecuencia, que se modula para enviar información adicional. Los 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 hay diferencia física entre una portadora y una subportadora; el "sub" implica que se ha derivado de una portadora, que ha sido modulada en amplitud por una señal constante y tiene una relación de frecuencia constante con ella.

FM estéreo

La transmisión estéreo es posible mediante el uso de una subportadora en las estaciones de radio FM, que toma el canal izquierdo y "resta" el canal derecho de él, esencialmente conectando los cables del canal derecho hacia atrás (invirtiendo la polaridad) y luego uniendo el izquierdo y el derecho invertido. El resultado se modula con AM portadora suprimida, más correctamente llamada modulación de suma y diferencia o SDM, a 38 kHz en la señal de FM, que se une al 2 % de modulación con el audio mono izquierdo+derecho (que oscila entre 50 Hz y 15 kHz). También se agrega un tono piloto de 19 kHz con una modulación del 9 % para activar las radios y descodificar 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 correcto. En lugar de tener un oscilador local, el tono piloto de 19 kHz proporciona una señal de referencia en fase que se usa para reconstruir la onda portadora que falta 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 radiodifusión de FM no son prácticas para la radiodifusión de AM debido al ancho de banda de señal relativamente estrecho asignado para una señal de AM dada. En las radios de transmisión de AM estándar, todo el ancho de banda asignado de 9 kHz a 10 kHz de la señal de AM se puede usar para el audio.

Televisión

Del mismo modo, las señales de televisión analógicas se transmiten con la parte de luminancia en blanco y negro como señal principal y la crominancia de color como subportadoras. Un televisor en blanco y negro simplemente ignora la información adicional, ya que no tiene decodificador. Para reducir el ancho de banda de las subportadoras de color, se filtran para eliminar las frecuencias más altas. Esto es posible por el hecho de que el ojo humano ve muchos más detalles 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. (Consulte: YIQ, YCbCr, YPbPr) Varios sistemas de transmisión de televisión utilizan diferentes frecuencias de subportadora, además de diferencias en la codificación.

Para la parte de audio, MTS usa subportadoras en el video que también pueden transportar tres canales de audio, incluido uno para estéreo (el mismo método de izquierda menos derecha que para FM), otro para segundos programas de audio (como el servicio de video descriptivo para personas con problemas de visión y programas bilingües), y una tercera oculta para que el estudio se comunique con los reporteros o técnicos en el campo (o para que un técnico o ingeniero de transmisión en un sitio de transmisión remoto responda al estudio), o cualquier otro uso que una estación de televisión considere conveniente. (Consulte también NICAM, estéreo A2).

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 retiene la estructura de la señal de la 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 la subportadora y mejorar el ancho de banda y la fuerza de la señal (nitidez y brillo de la imagen).

Audio privado

Antes de que los servicios satelitales, Muzak y similares se transmitieran a los grandes almacenes en subportadoras de FM. La fidelidad del audio de la subportadora era limitada en comparación con el canal de audio de radio FM principal. La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de los Estados Unidos también permitió que los salones de apuestas del estado de Nueva York obtuvieran los resultados de las carreras de caballos de la comisión estatal de juegos a través de la misma tecnología.

Muchas estaciones de FM educativas no comerciales en los EE. UU. (especialmente las estaciones de radio públicas afiliadas a NPR) transmiten un servicio de lectura de radio para ciegos, que lee artículos en periódicos locales y, a veces, en revistas. Las personas con problemas de visión pueden solicitar una radio especial, permanentemente sintonizada para recibir audio en una frecuencia de subportadora particular (generalmente 67 kHz o 92 kHz), desde una estación de FM en particular.

Los servicios como estos y otros en subportadoras FM de transmisión se denominan servicio de Autoridad de Comunicaciones Subsidiarias (SCA) por la FCC en los Estados Unidos, y como Operaciones Múltiples de Comunicaciones Subsidiarias (SCMO) por la Comisión Canadiense de Radio, Televisión y Telecomunicaciones. (CRTC) en Canadá.

Difusión de datos

La subportadora RDS/RBDS (57 kHz) permite que las radios FM muestren en qué estación se encuentran, elijan otra frecuencia en la misma red o con el mismo formato, desplacen mensajes breves como eslóganes de estaciones, noticias, clima o tráfico. incluso activar buscapersonas o vallas publicitarias remotas. También puede transmitir mensajes EAS y tiene un 'formato' de estación. nombre ALERTA para activar automáticamente las radios para sintonizar información de emergencia, incluso si se está reproduciendo un CD. Si bien nunca tuvo éxito en América del Norte, las estaciones europeas con frecuencia confían en este sistema. Una versión mejorada está integrada en la radio digital.

xRDS es un sistema con el que los organismos de radiodifusión pueden multiplicar la velocidad de transmisión de datos en el canal FM mediante el uso de más subportadoras RDS normales, desplazadas a las frecuencias más altas del múltiplex FM. Las subportadoras RDS adicionales se colocan en la parte superior vacía del espectro múltiplex y transportan la carga útil de datos adicionales. xRDS no tiene frecuencias fijas para las portadoras adicionales de 57 kHz.

Hasta 2012, MSN Direct utilizaba subportadoras para transmitir tráfico, precios de gasolina, horarios de películas, clima y otra información a dispositivos de navegación GPS, relojes de pulsera y otros dispositivos. Muchas de las subportadoras eran 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 completamente dentro de la banda en el canal. La eliminación de otras subportadoras analógicas (como el estéreo) aumenta la calidad del audio o los canales disponibles, lo que hace posible enviar metadatos que no son de audio, como carátulas de álbumes, letras de canciones, información del artista, datos de conciertos y más.

Telemetría y repliegue

Muchas estaciones usan subportadoras para fines internos, como recuperar la telemetría de un transmisor remoto, a menudo ubicado en un área de difícil acceso en la cima de una montaña. El ingeniero de una estación puede llevar consigo un decodificador y saber cualquier cosa que esté mal, siempre que la estación esté en el aire y él esté dentro del alcance. Esta es la esencia de un enlace de estudio/transmisor inalámbrico.

On wireless studio/transmitter links (STLs), not only are the broadcast station 's subcarriers transmitted, but other remote control commands as well.

El repliegue interrumpible, como para la transmisión remota, también es posible a través de subportadoras, aunque su función es limitada.

Satélites MCPC

La televisión por satélite analógica y las comunicaciones de retransmisión por microondas analógicas terrestres se basan en subportadoras transmitidas con la portadora de vídeo en un transpondedor de satélite o canal de microondas para los canales de audio de una señal de vídeo. Por lo general, hay frecuencias de 5,8, 6,2 o 6,8 MHz (la portadora de video generalmente reside por debajo de 5 MHz en un transpondedor de satélite o relé de microondas). Las subportadoras adicionales a veces se transmiten a alrededor de 7 u 8 MHz para audio adicional (como estaciones de radio) o datos de velocidad baja a media. Esto se conoce como canal múltiple por portadora (MCPC).

Esto ahora se reemplaza en su mayoría 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 (multiplexados) en un solo flujo de transporte MPEG.