SISTEMAS MODULADOS
AM FM DIGITALES
SISTEMAS DE MODULACIÓN
SISTEMA DE MODULACIÓN
PULSOS
ONDA CONTINUA
AM
FM
ANALÓGICOS
DIGITALES
MODULACIÓN DE ONDA CONTINUA
• Se denomina modulación por onda continua al proceso por el cual una onda denominada portadora, cuya forma de onda es senoidal, modifica su amplitud, frecuencia o fase, en función de la señal moduladora, la cual contiene la información a transmitir. La portadora se caracteriza por la expresión:
•
AM: (Sx Moduladora) Modifica la Amplitud de la portadora senoidal.
•
FM: (Sx Moduladora) Modifica la Frecuencia de la portadora senoidal.
MODULACIĂ“N AM
• La ModulaciĂłn de Amplitud es el proceso por el cual la amplitud de la seĂąal portadora c(t) varĂa linealmente con la amplitud de la seĂąal banda base m(t).
Ecuaciones ďƒź Portadora Senoidal (carrier)
c(t) = Ac cos (2đ?œ‹ fc t)
ďƒź SeĂąal Banda Base (mensaje)
m(t)
ďƒź SeĂąal Modulada (onda AM)
s(t) = Ac [1+Ka m(t)] cos (2 đ?œ‹ fc t)
TransformaciĂłn Tiempo-Frecuencia : El estudio de las seĂąales se realiza en el campo Temporal y Frecuencial. La relaciĂłn que vincula dichos campos es la Transformada de Fourier.
MODULACIÓN AM Restricciones Aumentando el Coeficiente de Modulación Ka se mejoran las condiciones de Demodulación. ᵡ No se puede aumentar indefinidamente Ka ya que producir “sobremodulación” y aparece inversión de fase. ᵡ Para una correcta demodulación, la frecuencia de la portadora fc debe ser mucho mayor que el AB de la señal mensaje.
MODULACIÓN AM
Ventajas y Desventajas Transmisores y receptores de fácil construcción y económicos. (Usado para Broadcast) ᵡ
AB Sx AM = 2 x AB Sx Mje (Desperdicia AB)
ᵡ
Transmisión de la Portadora (que es independiente del Mje). (Desperdicia Potencia) Mejoras de modulación AM
Doble Banda Lateral con Supresión de Portadora. (DSB-SC) Banda Lateral Vestigial. (VSB) Simple Banda Lateral o Banda Lateral Única. (SSB O BLU)
Demoduladores Detector de Envolvente Recoge la Sx Mje de la Sx de AM Es el más simple (usado en los receptores de radio) Rectificador de 1/2 Onda + Filtro Pasa Bajos.
Detección Coherente Recoge la Sx Mje de la Sx DSB-SC Oscilador Local sintonizado con la portadora del Tx. Transmisión de Portadora Piloto Demodulación Sincrónica con Recepción de Portadora de baja potencia para Sx BLU.
MODULACIÓN AM
MODULACIĂ“N FM La ModulaciĂłn de Frecuencia es el proceso por el cual la Frecuencia InstantĂĄnea dela seĂąal portadora c(t) varĂa linealmente con la amplitud de la seĂąal banda base m(t). La amplitud de la Sx FM permanece constante. La InformaciĂłn estĂĄ en la Frecuencia de la SeĂąal recibida. Ecuaciones ďƒź Portadora Senoidal (carrier)
c(t) = Ac cos (2 fc t)
ďƒź SeĂąal Banda Base (mensaje)
m(t)
ďƒź SeĂąal Modulada (onda FM)
s(t) = Ac cos [2 đ?œ‹ fc t + 2 đ?œ‹ Kf đ?œ‹ m(t)dt]
ďƒź Frecuencia InstantĂĄnea de la onda de FM
fi(t) = fc + Kf m(t)
RelaciĂłn SeĂąal/Ruido (S/N) En la transmisiĂłn de una seĂąal, el ruido o interferencia se acopla modificando la amplitud de la onda. Esto provoca pequeĂąos corrimientos en los cruces por cero de la Sx FM y la consecuente distorsiĂłn de la seĂąal Mensaje (en el proceso de demodulaciĂłn). La gran ventaja de la ModulaciĂłn FM reside en el hecho de que si:
MODULACIÓN FM Demoduladores Demodulador DIRECTO: Utiliza un Discriminador de Frecuencia cuya amplitud instantánea a la salida es proporcional a la frecuencia instantánea de la Sx FM de entrada Demodulador INDIRECTO: Utiliza un Lazo de Enclavamiento de Fase (PLL) para obtener una tensión proporcional a la frecuencia de la señal de entrada.
PORTADORA SEÑAL MODULADORA
SEÑAL AM
SEÑAL FM
MODULACIÓN DE PULSOS Este tipo de modulación se emplea para la transmisión digital, mediante pulsos eléctricos, de información entre dos puntos en un sistema de comunicación. En este tipo de transmisiones, los pulsos están contenidos dentro de un medio físico un par de alambres metálicos, un cable coaxial, o un vínculo de fibras ópticas. La información de la fuente original puede presentarse como analógica o digital (no es frecuente esta última). Para las señales analógicas, previo a la transmisión, deben convertirse a pulsos digitales; en el receptor, nuevamente se convierten a la forma analógica.
MODULACIÓN DE PULSOS ANALÓGICAS
PAM (Modulación por Amplitud de Pulso): Amplitud del pulso rectangular varío en forma proporcional al valor de la muestra. Generación = Sample and Hold
PPM (Modulación por Posición de Pulso): La posición de un pulso referida a su posición antes de modular, varía proporcionalmente con el valor de la muestra.
PWM (Modulación por Ancho de Pulso): La Duración o Ancho del pulso rectangular varía en forma proporcional al valor de la muestra. Desperdicia Potencia.
MODULACIÓN DE PULSOS ANALÓGICA
PAM
PPM
PWM
MODULACIÓN DE PULSOS DIGITAL PCM (Modulación por Codificación de Pulsos): La señal modulada se presenta en forma Discreta tanto en Tiempo como en Amplitud. El mensaje se transmite en forma de pulsos binarios codificados.
Proceso de Generación Sx PCM Muestreo: Transformo la variación continua del mensaje en un número limitado de valores por segundo (PAM). Tiempo Discreto
Cuantificación: Transformo las muestras PAM discretizando la Amplitud. En un rango finito de amplitud se tiene un número finito de niveles Error/Ruido de Cuantificación. Codificación: Cada muestra cuantificada es codificada con un arreglo de símbolos (una “palabra”). Lo más usado es la Codificáción Binaria por brindar la máxima performance frente al ruido.
MODULACIÓN DE PULSOS DIGITAL
SISTEMAS DE MODULACIÓN Comparación y Limitaciones