Un diagrama de constelación es la representación de una señal modulada por modulación digital , como Modulación de amplitud en cuadratura (QAM) o Modulación por salto de fase (PSK). La representación se ubica en un diagrama bidimensional, cuyos ejes delimitan el plano complejo en los instantes de muestreo de los símbolos. Los puntos en el plano complejo son las imágenes de los símbolos presentes en ese instante dado resultantes de la modulación . Los diagramas de constelación se pueden utilizar para identificar el tipo de interferencia o distorsión en una señal.
Representar un símbolo como un número complejo le permite extraer las partes real ( coseno ) e imaginaria ( seno ) de él. Por tanto, se puede transmitir un símbolo modulando dos portadoras de la misma frecuencia con estos componentes. Luego se les llama portadores en cuadratura. Un detector coherente puede demodular por separado estos componentes. El principio de modular independientemente dos portadoras forma la base de la modulación en cuadratura . En la manipulación por desplazamiento de fase, la fase del símbolo modulador es la fase de la propia portadora.
Los dos componentes de un símbolo tomados como un número complejo se pueden visualizar en un sistema de coordenadas con abscisas el componente real (eje I, o "en fase") y como ordenadas el componente imaginario (eje Q, o "en cuadratura" ). Mostrar todos los símbolos en un momento dado en este sistema de coordenadas constituye el diagrama de constelación. Los puntos en un diagrama de constelación se denominan puntos de constelación . Constituyen un conjunto de símbolos de modulación entre el alfabeto de símbolos .
Un diagrama de las posiciones ideales para un tipo dado de modulación también se puede llamar diagrama de constelación. Es una imagen de la propia modulación. El ejemplo que se presenta aquí es para la modulación 8- PSK (con el uso de un código Gray ).
En la recepción, el demodulador examina los símbolos recibidos. Estos símbolos pueden haber sido perturbados por el canal o el propio receptor ( ruido blanco gaussiano aditivo, distorsión, ruido de fase, interferencia ). Luego estima el punto más cercano (en el sentido de distancia euclidiana ) del diagrama de constelación que corresponde al símbolo recibido. Aparecerá un error de símbolo si las perturbaciones hacen que se acerque a otro punto del diagrama.
Este proceso se denomina detección de máxima probabilidad . El diagrama de constelaciones hace que este proceso sea fácil de visualizar. Si el símbolo recibido es un punto elegido arbitrariamente en el sistema de coordenadas IQ , la decisión se puede tomar mirando el punto más cercano en el diagrama ideal.
Al analizar la calidad de la señal recibida, el diagrama de constelaciones permite resaltar los diferentes tipos de distorsión, por ejemplo:
El diagrama de constelaciones permite visualizar fenómenos similares a los que se pueden ver gracias al diagrama del ojo en el caso de una señal unidimensional. Por supuesto, el diagrama de ojo se puede utilizar en el caso de modulaciones complejas, pero para medir otras cantidades ( fluctuación de tiempo, por ejemplo) o ver la señal general resultante de la modulación.