Modulacion am.fm
Modulacion am. fm gy ncymargl 110R6pR 17, 2011 7 pagos 4. Modulación En un sistema de transmisión, es imprescindible la existencia de un equipo transmisor, un canal de comunicación y un dispositivo receptor. Las características del transmisor y del receptor deben ajustarse a las características del canal. En los sistemas de radio, el canal es conformado por el alre y la manera de lograr que una señal se propague en el espacio, es mediante ondas electromagnéticas, comúnmente denominadas ondas de radio.
Estas ondas, para transportar informaciones necesitan er modificadas en alguno de sus parámetros en función de la información. Uno de los métodos empleados, es el llamado AMPLITUD MODULADA [AM], que consiste en variar la amplitud de la onda de radio. Cuando una señal de baja frecuencia [BF], controla la amplitud de una onda de alta frecuencia [RF], tenemos una modula ora no hubieran sido pos es existen dos procesos ndam Información [BF] en MODULACIÓN.
El se d10 y la Televisión En la transmisión I o ero, imprimir la al que llamamos odificador, es decir la recuperación de la información, procedimiento que enominamos DEMODULACIÓN o DETECCIÓN. 4. 1 Modulación AM Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmisión como
El parámetro de la señal portadora que es modificado por la señal moduladora es la amplitud. Señal Moduladora (Datos) 12 Profesor: Roger Astorga Pozo Escuela de Informática & Telecomunicaciones Señal portadora Señal Modulada Si al índice de modulación se lo expresa en porcentaje se obtiene el porcentaje de modulación M puede variar de 0% a 100% sin que exista distorsión, si se permite que el porcentaje de modulación se incremente más allá del 100% se producirá distorsión por sobre-modulación, lo cuál da lugar a la presencia de señales de frecuencias no deseadas.
M < 100% M-IOO% 13 M > 100% Una señal modulada en a serva que tiene tres términos. El primero de ell de a una señal cuya superior Debido a que en general una señal analógica moduladora no es senoidal pura, sino que tiene una forma ualquiera, a la misma la podemos desarrollar en serie de Fourier y ello da lugar a que dicha señal esté compuesta por la suma de señales de diferentes frecuencias. De acuerdo a ello, al modular no tendremos dos frecuencias laterales, sino que tendremos dos conjuntos a los que se denomina banda lateral inferior y banda lateral superior.
Como la información está contenida en la señal moduladora, se observa que en la transmisión dicha información se encontrará contenida en las bandas laterales, ello hace que sea necesario determinado ancho de banda para la transmisión de la información. Veamos un ejemplo: Si consideramos que la información requiere de 10KHz de ancho de banda, se necesitaran 10KHz para cada banda lateral, lo que hace que la transmisión en amplitud modulada de dicha señal requiera un ancho de banda de 20KHz. 4 Banda lateral única Como la información se repite en cada banda lateral, se han desarrollado equipos denominados de Banda Lateral Única (BLIJ) o Single Side Band (SSB), en los cuales se requiere la mitad del ancho de banda del necesario para la transmisión en amplitud modulada. En el ejemplo anterior una transmisión en banda lateral única requiere solo 1 OKHz de ancho e banda. Si consideramos la banda lateral superior, el espect requiere solo 1 OKHz de ancho de banda. Si consideramos la banda lateral superior, el espectro de frecuencias tiene la siguiente forma.
Dependiendo de la banda lateral que se transmita, superior o la inferior, se puede tener IJpper Side Band (USB): En este caso lo que se transmite es la banda lateral superior y son suprimidas la banda lateral inferior y la señal portadora. Lower Side gand (LSB): En este caso lo que se transmite es la banda lateral inferior y son suprimidas la banda lateral superior y la señal portadora. 15 4. Modulación de Frecuencia (FM) Antecedentes de Modulación de Frecuencia – FM Este es un caso de modulación donde tanto las señales de transmision como las señales de datos son analógicas y es un tipo de modulación exponencial.
En este caso la señal modulada mantendrá fija su amplitud y el parámetro de la señal portadora que variará es la frecuencia, y lo hace de acuerdo a como varíe la amplitud de la señal moduladora. Señal Moduladora (Datos) Señal Portadora La expresión matemática de la señal portadora, está dada por: (1) vp(t) = Vp sen(2Tr fp t) 16 Profesor: Roger Astorga Po Informática & portadora. Mientras que la expresión matemática de la señal moduladora está dada por: (2) vm(t) = Vm sen(2r1 fm t) Siendo Vm el valor pick de la señal moduladora y fm su frecuencia.
De acuerdo a lo dicho anteriormente, la frecuencia f de la señal modulada variará alrededor de la frecuencia de la señal portadora de acuerdo a la siguiente expresión f = fp + Af sen(2 n fm t) por lo tanto, la expresión matemática de la señal modulada resulta vp(t) Vp sen[2T1 (fp + Af sen(2 fm t)) t] se denomina desviación de frecuencia y es el máximo cambio de frecuencia que puede xperimentar la frecuencia de la señal portadora. A la variacion total de frecuencia desde la más baja hasta la más alta, se la conoce como oscilación de portadora.
De esta forma, una señal moduladora que tiene picks positivos y negativos, tal como una señal senoidal pura, provocara una oscilación de portadora igual a 2 veces la desviación de frecuencia. Una señal modulada en frecuencia puede expresarse mediante la siguiente expresión Se denomina índice de modulación a Se denomina porcentaje de modulación a la razón entre la desviación de frecuencia efectiva respecto de la desviación de recuencia máxima permisible. Al analizar el espectro de frecuencias de una señal modulada en frecuencia, observamos que se tienen infinitas frecuencias laterales, espaciadas en fm, alrededor de la que se tienen infinitas frecuencias laterales, espaciadas en fm, alrededor de la frecuencia de la señal portadora fp; sin embargo la mayor parte de las frecuencias laterales tienen poca amplitud, lo que indlca que no contienen cantidades signlficativas de potencia.
El análisis de Fourier indica que el número de frecuencias laterales que contienen cantidades significativas e potencia, depende del índice de modulación de la señal modulada, y por lo tanto el ancho de banda efectivo también dependerá de dicho índice. Schwartz desarrollo la siguiente gráfica para determinar el ancho de banda necesario para transmitir una señal de frecuencia modulada cuando se conoce el índice de modulación.
En la construcción de la gráfica se ha empleado el criterio práctico que establece que una señal de cualquier frecuencia componente, con una magnitud (tensión) menor de 1% del valor de la magnitud de la portadora sin modular, se considera emasiado pequeña como para ser significativa. FM de banda angosta y FM de banda ancha Al examinar la curva obtenida por Schwartz, se aprecia que para altos valores de mf, la curva tiende a la asíntota horizontal, mientras que para valores bajos de mf tiende a la asíntota vertical.
Un estudio matemático detallado indica que el ancho de banda necesario para transmitir una señal FM para la cual , depende principalmente de la frecuencia de la señal moduladora y es totalmente independiente de la desviación de frecuenci la frecuencia de la señal moduladora y es totalmente ndependiente de la desviación de frecuencia. Un análisis más completo demostraría que el ancho de banda necesario para transmitir una señal de FM, en la cual , es Igual a dos veces la frecuencia de la señal moduladora.
BW = 2 frn para 18 De igual manera que en AM y a diferencia de lo que ocurre para FM con , por cada frecuencia moduladora aparecen dos frecuencias laterales, una inferior y otra superior, a cada lado de la frecuencia de la señal portadora separadas en fm de la frecuencia de la portadora. Dado lo limitado del ancho de banda cuando , se la denomina FM de anda angosta, mientras que las señales de FM donde , se las denomina FM de banda ancha. Los espectros de frecuencia de AM y de FM de banda angosta, aunque pudieran parecer iguales, por medio del análisis de Fourier se demuestra que las relaciones de magnitud y fase en AM y FM son totalmente diferentes En FM de banda ancha se tiene la ventaja de tener menor ruido. En FM el contenido de potencia de las señal portadora disminuye conforme aumenta mf con lo que se logra poner la máxima potencia en donde está la información, es decir en las bandas laterales. 19
