SC - Unidad 1r

Unidad 1: Modulacin Analgica Elementos de un Sistema de Comunicaciones. Conceptos Bsicos. Espectro Electromagntico. Modulacin Analgica. Conceptos Bsicos. AM AM-DSB. AM-SSBFC. AM-SSBSC. AM-SSBRC. AM-VSB. Generacin de seales AM. Demodulacin AM. Conceptos Bsicos. FM. FM Banda Angosta. FM Banda Ancha. Generacin de Seales FM. Demodulacin FM. Conceptos Bsicos. PM. Generacin de Seales PM. Demodulacin PM. Ruido de Modulacin Analgica. Relacin S/N SNR. Receptor AM. Ruido en AM. Recepcin Coherente. Deteccin envolvente. Receptor FM. Ruido en FM. Pre-nfasis y De-nfasis.

Unidad 1: Modulacin Analgica Elementos de un Sistema de Comunicaciones.

Sistema de ComunicacionesElementos

En toda comunicacin existen tres elementos bsicos (imprescindibles uno del otro) en un sistema de comunicacin: El Transmisor pasa el mensaje al canal en forma de seal. Para lograr una transmisin eficiente y efectiva, se deben desarrollar varias operaciones de procesamiento de la seal. La ms comn e importante es la modulacin. El Canal de Transmisin o medio es el enlace elctrico entre el transmisor y

el receptor, siendo el puente de unin entre la fuente y el destino. La funcin del Receptor es extraer del canal la seal deseada y entregarla al destino en su forma original.

Sistema de ComunicacionesElementos

Unidad 1: Modulacin Analgica Elementos de un Sistema de Comunicaciones. Conceptos Bsicos. Espectro Electromagntico.

Sistema de ComunicacionesEspectro Electromagntico Se denomina espectro electromagntico a la distribucin energtica del conjunto de las ondas electromagnticas. El espectro electromagntico se extiende desde la radiacin de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el lmite para la longitud de onda ms pequea posible es la longitud de Planck, mientras que el lmite mximo sera el tamao del Universo. Radiofrecuencia: El trmino radiofrecuencia, tambin denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porcin menos energtica del espectro electromagntico, situada entre unos 3 kHz y unos 300 GHz El hercio es la unidad de medida de la frecuencia de las ondas, y corresponde a un ciclo por segundo. Las ondas electromagnticas de esta regin del espectro, se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena.

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Sistema de ComunicacionesNombre Frecuencia extremadamente baja Super baja frecuencia Ultra baja frecuencia Muy baja frecuencia Baja frecuencia Media frecuencia Alta frecuencia Muy alta frecuencia Ultra alta frecuencia Super alta frecuencia Frecuencia extremadamente alta Nombre ingls Extremely low frequency Super low frequency Ultra low frequency Very low frequency Low frequency Medium frequency High frequency Very high frequency Ultra high frequency Super high frequency Extremely high frequency Abreviatura ELF SLF ULF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF Banda ITU 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Frecuencias 3-30 Hz 30-300 Hz 3003.000 Hz 330 kHz 30300 kHz 3003.000 kHz 330 MHz 30300 MHz 3003.000 MHz 3-30 GHz 30-300 GHz Longitud de onda 100.00010.000 km 10.0001.000 km 1.000100 km 10010 km 101 km 1 km 100 m 10010 m 101 m 1 m 100 mm 10010 mm 101 mm

Sistema de ComunicacionesParmetros de las ondas electromagnticas Frecuencia es una magnitud que mide el nmero de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenmeno o suceso peridico. Para calcular la frecuencia de un suceso, se contabilizan un nmero de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego estas repeticiones se dividen por el tiempo transcurrido. Segn el Sistema Internacional (SI), la frecuencia se mide en hercios (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz. Un hercio es la frecuencia de un suceso o fenmeno repetido una vez por segundo. Esta unidad se llam originariamente ciclo por segundo (cps).

Un mtodo alternativo para calcular la frecuencia es medir el tiempo entre dos repeticiones (perodo) y luego calcular la frecuencia (f) recproca de esta manera: donde T es el perodo de la seal.

Sistema de ComunicacionesParmetros de las ondas electromagnticas Longitud de Onda Es la distancia que recorre el pulso en un perodo. El tiempo que se tarda en completar un ciclo se llama periodo ( T ) y la frecuencia ( f ) es el nmero de ciclos de la onda en un segundo. La frecuencia tiene una relacin inversa con el concepto de longitud de onda, a mayor frecuencia menor longitud de onda y viceversa. La frecuencia f es igual a la velocidad C de la onda, dividido por la longitud de onda (lambda):

f = C/ = C/fCuando las ondas viajan de un medio a otro, como por ejemplo de aire a agua, la frecuencia de la onda se mantiene constante, cambiando slo su longitud de onda y la velocidad de propagacin.

Unidad 1: Modulacin Analgica Elementos de un Sistema de Comunicaciones. Conceptos Bsicos. Espectro Electromagntico. Modulacin Analgica. Conceptos Bsicos. AM

Sistema de ComunicacionesModulacinModulacin engloba el conjunto de tcnicas que se usan para transportar informacin sobre una onda portadora, tpicamente una onda sinusoidal. Segn la American National Standard for Telecommunications, la modulacin es el proceso, o el resultado del proceso, de variar una caracterstica de una portadora de acuerdo con una seal que transporta la informacin. El propsito de la modulacin es sobreponer seales en las ondas portadoras. Bsicamente, la modulacin consiste en hacer que un parmetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la seal moduladora, que es la informacin que queremos transmitir.Seal moduladora m (t) Seal modulada M(t)

A nalgica o digital Portadora p(t)

A nalgica o digital

A nalgica o digital

Sistema de ComunicacionesTipos de ModulacinNombre de la modulacin Continua analgica Moduladora Portadora Modulada Tipos de modulacin

Analgica

Analgica

Analgica

Continua digital

Digital

Analgica

Analgica

Por pulsos analgica Por pulsos digital

Analgica

Digital

Analgica

Analgica

Digital

Digital

AM FM PM ASK FSK PSK DPSK M-PSK M-QAM PAM PDM PPM PCM (MIC) DPCM DELTA DELTA ADAPTIVA

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica: Modulacin analgica : Se utiliza cuando se desea transmitir la seal

analgica a una frecuencia diferente o con un ancho de banda menor. La modulacin se puede realizar utilizando cambios de amplitud, frecuencia o fase de la seal portadora.

m(t)= Ap Sen (nwpt + p )Tipos de Modulacin Analgica: Modulacin de Amplitud Modulacin de Frecuencia Modulacin de Fase

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica AM: La modulacin en Amplitud es el proceso de cambiar la amplitud de una portadora de frecuencia relativamente alta de acuerdo con la amplitud de la moduladora. La modulacin de Amplitud es una forma de modulacin relativamente barata y de baja calidad de modulacin que se utiliza en la radiodifusin de seales de audio y video. Un modulador AM es un aparato no lineal con dos seales de entrada (portadora y moduladora).

La envolvente de AM.Dos seales sinusoidales con frecuencias fc (portadora) y fi (mensaje) son procesadas por el dispositivo no lineal.La suma (fc+fi) y diferencia (fc-fi) son desplazadas de la frecuencia portadora por una cantidad igual a la fecuencia moduladora. Por lo tanto una envolvente de AM contiene componentes en frecuencia espaciados por fi Hz en cualquiera de los lados de la portadora. Sin embargo debe observarse que la modulada no contiene un componente de frecuencia que sea igual a la frecuencia de la seal moduladora. El efecto de la modulacin es trasladar la seal moduladora en el dominio de las frecuencias para reflejarse simtricamente alrededor de la frecuencia de la portadora.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica AM:

El espectro de AM abarca desde fcfi a fc+fi en donde fc es la frecuencia de la portadora y fi es la frecuencia de la moduladora ms alta. La Banda de frecuencias entre (fc-fi) y fc se llama Banda Lateral Inferior (LSB) y cualquier frecuencia dentro de esta banda se llama Frecuencia Lateral Inferior (LSF). La Banda de frecuencias entre (fc+fi) y fc se llama Banda Lateral Superior (USB) y cualquier frecuencia dentro de esta banda se llama Frecuencia Lateral Inferior (USF).

Por lo tanto Ancho de Banda de una onda AM DSBFC es igual a la diferencia entre la USF ms alta y la LSF ms baja dos veces la fi ms alta. (AB= 2.fi mx).

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica AM:

Ejemplo- Para un modulador AM DSBFC con fc= 100Khz y una fi mx=5Khz, determine: a) Lmites de frecuencia para las bandas laterales superior e inferior. b) Ancho de Banda. c) Frecuencias laterales superior e inferior producidas cuando la seal modulante es un tono de 3Khz de frecuencia simple. d) Dibuje el espectro de la frecuencia de salida.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica AM: SOLUCIN: a) LSB= (fc- fi mx) a fc = (100-95) Khz a 100Khz = 95 a 100 Khz.

USB=100 a 105 Khzb) AB= 2 . fi mx = 2 . 5Khz = 10 Khz c) USF = fc+fi = 100Khz + 3Khz = 103Khz y LSF= 97Khz.

d) Grfico.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica AM:Forma de Onda AM La amplitud varia segn los cambios de amplitud de la seal moduladora.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica AM:Coeficiente de Modulacin (m) : Describe la cantidad de cambio de amplitud (modulacin) presente en una forma de una onda de AM.

m = Ei/EcDonde m = coeficiente de modulacin (sin unidad), Ei = cambio pico en la amplitud de voltaje de la forma de onda de salida (Volts) Ec = amplitud pico del voltaje de la portadora no modulada (volts)

Porcentaje de Modulacin (M): Es el coeficiente de modulacin establecido como un porcentaje.

M = Ei/Ec x 100 simplemente m x 100

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica AM: Relacin entre m, Ei y Ec

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica AM: Distribucin de Voltaje La ecuacin siguiente es la expresin de AM

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica AM: Ejemplo- Para un modulador AM DSBFC con fc= 500Khz con una amplitud de 20Vp. La segunda entrada es una seal moduladora de 10Khz de suficiente amplitud para causar un cambio en la onda de salida de +-7,5 Vp, determine: a) Frecuencias Laterales Superior e Inferior. b) Coeficiente de modulacin y Porcentaje de modulacin. c) Amplitud Pico de la portadora modulada y de los voltajes de frecuencia lateral superior e inferior. d) Mxima y Mnima amplitud de la envolvente. e) Expresin de la onda modulada.

Dibuje el espectro de salida g) Trace la envolvente de salida.f)

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Unidad 1: Modulacin Analgica

Elementos de un Sistema de Comunicaciones. Conceptos Bsicos. Espectro Electromagntico. Modulacin Analgica. Conceptos Bsicos. AMAM-DSB. AM-SSBFC. AM-SSBSC. AM-SSBRC. AM-VSB.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica / AM-DSB AM-DBL Los sistemas convencionales de DBL en AM tienen varias desventajas: Por lo menos dos tercios de la potencia transmitida se encuentra en la portadora. Sin embargo la

informacin no esta en la portadora sino que esta contenida en las bandas laterales. Adems la informacin es ambas bandas es idntica. As transmitir por ambas bandas es una redundancia. En consecuencia la AM convencional es ineficiente tanto en potencia como en ancho de banda.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica / AM-DSB AM-DBL Se trata pues, de multiplicar la seal moduladora y la seal portadora de forma de obtener una seal cuya envolvente es directamente la seal de informacin multiplicada por la amplitud de la portadora. Espectralmente, esto equivale a convolucionar las dos seales, por tanto, desplazar el espectro de la seal moduladora centrndolo en la frecuencia de la portadora, positiva y negativa. Esto implica que el ancho de banda de la seal DBL es, como en AM, el doble del ancho de banda de la seal moduladora. La principal ventaja de la modulacin DBL respecto la modulacin AM es que toda la potencia de la seal moduladora se emplea en la transmisin de la informacin, de modo que la relacin seal-ruido (S/N) en recepcin ser mayor. El principal inconveniente es que su demodulacin es ms complicada, ya que el hecho de multiplicar directamente la seal portadora y la moduladora, implica que la envolvente de la seal modulada es directamente x(t), y teniendo en cuenta que x(t) tomar valores positivos y negativos, no podremos recuperar la informacin con un simple detector de envolvente. La seal modulada en DBL responde a la siguiente ecuacin:

donde x(t) es la seal moduladora, y VDBL(t) es la seal modulada en DBL.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica / AM-DSB AM-DBL

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica / AM-DSB AM-DBL: Como se desplazamos el espectro de nuestra seal original a la frecuencia de la portadora, y queda replicada en la parte positiva y la negativa.

Sistema de ComunicacionesAM Banda Lateral nica (SSB) con portadora completa (FC): (SSBFC) es una forma de AM donde la portadora se transmite a toda potencia, pero solamente por una de las bandas laterales. Por lo tanto, las transmisiones de SSBFC requieren solamente la mitad del ancho de banda que la AM convencional de DBL. AM Convencional: portadora (67%) y en Bandas Laterales (33%)

SSBFC: portadora (80%) y en la Banda Lateral (20%)

Sistema de ComunicacionesAM Banda Lateral nica (SSB) con portadora suprimida (SC): (SSBSC) es una forma de AM donde la portadora se suprime totalmente y se quita una de las bandas laterales. Por lo tanto, las transmisiones de SSBSC requieren solamente la mitad del ancho de banda que la AM convencional de DBL y considerablemente menos potencia transmitida. AM Convencional: portadora (67%) y en Bandas Laterales (33%)

SSBSC: Banda Lateral (100%)

Sistema de ComunicacionesAM Banda Lateral nica (SSB) con portadora reducida (RC): (SSBRC) es una forma de AM donde la banda lateral se quita totalmente y el voltaje de la portadora se reduce aprox. 10% de su amplitud no modulada. De esta forma el 96% de la potencia total transmitida esta en la Banda Lateral no suprimida. AM Convencional: portadora (67%) y en Bandas Laterales (33%)

SSBRC: portadora (4%) y en la Banda Lateral (96%)

Sistema de ComunicacionesAM Banda Lateral Vestigial (VSB): (VSB) es una forma de AM donde la portadora y una banda lateral completa se transmiten, pero solo se transmite parte de la segunda banda lateral. La portadora se transmite a toda potencia. Las frecuencias inferiores de la seal moduladora se transmiten en DBL y las frecuencias superiores de la moduladora se transmiten en BLU. En consecuencia, las frecuencias inferiores pueden apreciar el beneficio de la modulacin al 100% mientras que las frecuencias superiores mas que el efecto del 50% de modulacin. Esta tcnica se utiliza en la transmisin de la componente de luminancia en los sistemas PAL, SECAM y NTSC de televisin a color analgica. La banda lateral que es parcialmente filtrada constituye un vestigio de la banda lateral original y porta del 5% al 10% de la potencia total transmitida. La principal ventaja de este sistema es el Reducido ancho de banda con respecto a la modulacin en amplitud de Doble Banda Lateral. VSB:

Sistema de ComunicacionesAM Banda Lateral nica: Ventajas: 1. Conservacin del Ancho de Banda.

2. Conservacin de Potencia.3. Desvanecimiento selectivo. 4. Reduccin de Ruido.

Desventajas: 1. Receptores complejos. 2. Dificultades de Sincronizacin.

Unidad 1: Modulacin Analgica Elementos de un Sistema de Comunicaciones. Conceptos Bsicos. Espectro Electromagntico. Modulacin Analgica. Conceptos Bsicos. AM AM. Generacin de seales AM. Demodulacin AM. Conceptos Bsicos. FM. FM Banda Angosta. FM Banda Ancha.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica FM: La frecuencia modulada (FM) o modulacin de frecuencia es una modulacin angular que transmite informacin a travs de una onda portadora variando su frecuencia (contrastando esta con la amplitud modulada o modulacin de amplitud (AM), en donde la amplitud de la onda es variada mientras que su frecuencia se mantiene constante). En aplicaciones analgicas, la frecuencia instantnea de la seal modulada es proporcional al valor instantneo de la seal moduladora. Datos digitales pueden ser enviados por el desplazamiento de la onda de frecuencia entre un conjunto de valores discretos, una modulacin conocida como FSK. La frecuencia modulada es usada comnmente en las radiofrecuencias de muy alta frecuencia por la alta fidelidad de la radiodifusin de la msica y el habla (vase Radio FM). El sonido de la televisin analgica tambin es difundido por medio de FM. Un formulario de banda estrecha se utiliza para comunicaciones de voz en la radio comercial y en las configuraciones de aficionados. El tipo usado en la radiodifusin FM es generalmente llamado amplia-FM o W-FM (de la siglas en ingls "Wide-FM"). En la radio de dos vas, la banda estrecha o N-FM (de la siglas en ingls "Narrow-FM") es utilizada para ahorrar banda estrecha. Adems, se utiliza para enviar seales al espacio.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica FM: La frecuencia modulada tambin se utiliza en las frecuencias intermedias de la mayora de los sistemas de vdeo analgico, incluyendo VHS, para registrar la luminancia (blanco y negro) de la seal de video. La frecuencia modulada es el nico mtodo factible para la grabacin de video y para recuperar de la cinta magntica sin la distorsin extrema, como las seales de vdeo con una gran variedad de componentes de frecuencia - de unos pocos hercios a varios megahercios, siendo tambin demasiado amplia para trabajar con equalisers con la deuda al ruido electrnico debajo de -60 dB. Dentro de los avances ms importantes que se presentan en las comunicaciones, la mejora de un sistema de transmisin y recepcin en caractersticas como la relacin seal ruido, sin duda es uno de los ms importantes, pues permite una mayor seguridad en las mismas. Es as como el paso de Modulacin en Amplitud (A.M.), a la Modulacin en Frecuencia (F.M.), establece un importante avance no solo en el mejoramiento que presenta la relacin seal ruido, sino tambin en la mayor resistencia al efecto del desvanecimiento y a la interferencia, tan comunes en A.M. La frecuencia modulada tambin se utiliza en las frecuencias de audio para sintetizar sonido. Est tcnica, conocida como sntesis FM, fue popularizada a principios de los sintetizadores digitales y se convirti en una caracterstica estndar para varias generaciones de tarjetas de sonido de computadoras personales.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica FM: Aplicaciones en radio Dentro de las aplicaciones de F.M. se encuentra la radio, en donde los receptores emplean un detector de FM y el sintonizador es capaz de recibir la seal ms fuerte de las que transmiten en la misma frecuencia. Otra de las caractersticas que presenta F.M., es la de poder transmitir seales estereofnicas, y entre otras de sus aplicaciones se encuentran la televisin, como sub-portadora de sonido; en micrfonos inalmbricos; y como ayuda en navegacin area. La FM de onda larga (W-FM) requiere un mayor ancho de banda que la modulacin de amplitud para una seal moduladora equivalente, pero a su vez hace a la seal ms resistente al ruido y la interferencia. La modulacin de frecuencia es tambin ms resistente al fenmeno del desvanecimiento, muy comn en la AM. Por estas razones, la FM fue escogida como el estndar para la transmisin de radio de alta fidelidad, resultando en el trmino "Radio FM" (aunque por muchos aos la BBC la llam "Radio VHF", ya que la radiodifusin en FM usa una parte importante de la banda VHF).

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica FM: Aplicaciones en radio Los receptores de radio FM emplean un detector para seales FM y exhiben un fenmeno llamado efecto de captura, donde el sintonizador es capaz de recibir la seal ms fuerte de las que transmitan en la misma frecuencia. Sin embargo, la desviacin de frecuencia o falta de selectividad puede causar que una estacin o seal sea repentinamente tomada por otra en un canal adyacente. La desviacin de frecuencia generalmente constituy un problema en receptores viejos o baratos, mientras que la selectividad inadecuada puede afectar a cualquier aparato. Una seal FM tambin puede ser usada para transportar una seal estereofnica (vea FM estreo) No obstante, esto se hace mediante el uso de multiplexacin y demultiplexacin antes y despus del proceso de la FM. Se compone una seal moduladora (en banda base) con la suma de los dos canales (izquierdo y derecho), y se aande un tono piloto a 19 kHz. Se modula a continuacin una seal diferencia de ambos canales a 38 kHz en doble banda lateral, y se le aade a la moduladora anterior. De este modo se consigue compatibilidad con receptores antiguos que no sean estereofnicos, y adems la implementacin del demodulador es muy sencilla.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica FM: Aplicaciones en radio Una amplificacin de conmutacin de frecuencias radiales de alta eficiencia puede ser usada para transmitir seales FM (y otras seales de amplitud constante). Para una fuerza de seal dada (medida en la antena del receptor), los amplificadores de conmutacin utilizan menos potencia y cuestan menos que un amplificador lineal. Esto le da a la FM otra ventaja sobre otros esquemas de modulacin que requieren amplificadores lineales, como la AM y la QAM.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica FM: Otras aplicaciones La modulacin de frecuencia encuentra aplicacin en gran cantidad de sistemas de comunicacin. Aparte de la FM de radiodifusin, entre 87 y 108 MHz, la separacin entre dos canales adyacentes es de 200 kHz y la desviacin de frecuencia f=75 kHz. la FM se viene utilizando principalmente en las siguientes aplicaciones: Televisin: Subportadora de sonido: La informacin de sonido modula en frecuencia la subportadora de sonido, que posteriormente se une a las restantes componentes de la seal de TV para modular en AM la portadora del canal correspondiente y se filtra para obtener la banda lateral vestigial. El sonido NICAM es digital y no sigue este proceso. SECAM: El sistema de televisin en color SECAM modula la informacin de color en FM. Micrfonos inalmbricos: Debido a la mayor insensibilidad ante las interferencias, los micrfonos inalmbricos han venido utilizando la modulacin de frecuencia. Ayudas a la navegacin area. Sistemas como el DVOR (VOR Doppler), simulan una antena giratoria que, por efecto Doppler, modula en frecuencia la seal transmitida.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica FM: Tecnologa Modulador de FM: La modulacin de una portadora sobre FM, aunque se puede realizar de varias formas, resulta un problema delicado debido a que se necesitan dos caractersticas contrapuestas: estabilidad de frecuencia y que la seal moduladora vare la frecuencia. Por ello, la solucin simple de aplicar la seal moduladora a un oscilador controlado por tensin (VCO) no es satisfactoria. Modulacin del oscilador. En oscilador estable, controlado con un cristal piezoelctrico, se aade un condensador variable con la seal moduladora (varactor). Eso vara ligeramente la frecuencia del oscilador en funcin de la seal moduladora. Como la excursin de frecuencia que se consigue no suele ser suficiente, se lleva la seal de salida del oscilador a multiplicadores de frecuencia para alcanzar la frecuencia de radiodifusin elegida. Moduladores de fase. Un modulador de FM se puede modelar exactamente como un modulador de PM con un integrador a la entrada de la seal moduladora. Modulador con PLL. Vuelve a ser el VCO, pero ahora su salida se compara con una frecuencia de referencia para obtener una seal de error, de modo que se tiene una realimentacin negativa que minimiza dicho error. La seal de error se filtra para que sea insensible a las variaciones dentro del ancho de banda de la seal moduladora, puesto que estas variaciones son las que modulan la salida del VCO. Este mtodo se ha impuesto con la llegada de los PLL integrados ya que ha pasado de ser el ms complejo y costoso a ser muy econmico. Presenta otras ventajas, como es poder cambiar de frecuencia para pasar de un canal a otro y mantiene coherentes todas las frecuencias del sistema.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica FM: Tecnologa Demodulador de FM : Tambin es ms complejo que el de AM. Se utilizan sobre todo dos mtodos: Discriminador reactivo. Se basa en llevar la seal de FM a una reactancia, normalmente bobinas acopladas, de forma que su impedancia vare con la frecuencia. La seal de salida aparece, entonces, modulada en amplitud y se detecta con un detector de envolvente. Existan vlvulas especficas para esta tarea, consistentes en un doble-diodotriodo. Los dos diodos forman el detector de envolvente y el triodo amplifica la seal, mejorando la relacin seal/ruido. Detector con PLL. La seal del PLL proporciona la seal demodulada. Existen muchas variaciones segn la aplicacin, pero estos detectores suelen estar en circuitos integrados que, adems, contienen los amplificadores de RF y frecuencia intermedia. Algunos son una radio de FM completa (TDA7000).

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica FM: Ancho de banda Al contrario que en el caso de Amplitud Modulada, que se concentra en la frecuencia portadora y dos bandas laterales, el ancho de banda de una seal de FM se extiende indefinidamente teniendo como una amplitud estandard o de rango de transferencia de 58kHz con 6 canales de transferencia, cancelndose solamente en ciertos valores de frecuencia discretos. Cuando la seal moduladora es una sinusoide el espectro de potencia que se tiene es discreto y simtrico respecto de la frecuencia de la portadora.

Unidad 1: Modulacin Analgica Elementos de un Sistema de Comunicaciones. Conceptos Bsicos. Espectro Electromagntico. Modulacin Analgica. Conceptos Bsicos. AM AM. Generacin de seales AM. Demodulacin AM. Conceptos Bsicos. FM. FM Banda Angosta. FM Banda Ancha. Generacin de Seales FM. Demodulacin FM. Conceptos Bsicos. PM. Generacin de Seales PM. Demodulacin PM.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica PM: Es una modulacin que se caracteriza porque la fase de la onda portadora vara en forma directamente proporcional de acuerdo con la seal modulante. La modulacin de fase no suele ser muy utilizada porque se requieren equipos de recepcin ms complejos que los de frecuencia modulada. Adems puede presentar problemas de ambigedad para determinar si una seal tiene una fase de 0 o 180. Definicin matemtica La ecuacin de una seal modulada en PM es la siguiente:

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica PM: Modulacin de fase PSK La modulacin PSK se caracteriza porque la fase de la seal portadora representa cada smbolo de informacin de la seal moduladora, con un valor angular que el modulador elige entre un conjunto discreto de "n" valores posibles. La modulacin PSK tambin se denomina por desplazamiento debido a los saltos bruscos que la moduladora digital provoca en los correspondientes parmetros de la portadora. Un modulador PSK representa directamente la informacin mediante el valor absoluto de la fase de la seal modulada, valor que el demodulador obtiene al comparar la fase de esta con la fase de la portadora sin modular.

Sistema de ComunicacionesModulacin Analgica PM: Modulacin de fase PSK Dentro del contexto PSK se distinguen dos tipos de modulacin de fase : a) Modulacin PSK. b) Modulacin DPSK. ( Diferencial PSK ). La modulacin PSK consiste en que cada estado de modulacin esta dado por la fase que lleva la seal respecto de la original. Mientras tanto, en la modulacin DPSK cada estado de modulacin es codificado por un salto respecto a la fase que tenia la seal anterior. Empleando este sistema se garantizan las transiciones o cambios de fase en cada bit, lo que facilita la sincronizacin del reloj en recepcin. Tcnicamente utilizando el concepto de modulacin PSK , es posible aumentar la velocidad de transmisin a pesar de los limites impuestos por el canal telefnico. De aqu entonces existen dos tipos de modulacin derivadas del DPSK, que son:

a) QPSK ( Quadrature PSK ). b) MPSK ( Multiple PSK ). Modulacin QPSK: Consiste en que el tren de datos a transmitir se divida en pares de bits consecutivos llamados Dibits , codificando cada bit como un cambio de fase con respecto al elemento de la senal anterior. Modulacin MPSK: En este caso el tren de datos se divide en grupos de M bits , llamados M-bits, codificando cada salto de fase con relacin a la fase del tribit que lo precede.

Sistema de ComunicacionesLos niveles de la modulacin Sabemos que hasta ahora hemos trabajado con primitivas porque lo hemos enunciado, pero cmo podemos indicarlo de una manera fehaciente?. La ITU ha establecido una nomenclatura que consiste en indicar la cantidad de estados que puede tener la onda modulada, es decir cuntos estados pueden modularse con una tcnica. Cuando trabajamos con primitivas que llamaremos mononivel, porque son capaces de representar la informacin correspondiente a 1 (un) bit, la notacin se har anteponiendo a la tcnica empleada el nmero 2. As, por ejemplo, 2PSK significa modulacin PSK con 2 estados modulados es decir una primitiva PSK- en la que entonces un estado corresponder al valor binario 0 y el otro al valor binario 1, as que cada estado modulado transporta la informacin de un bit, y por eso es mononivel. Ahora podemos definir la modulacin mononivel como aquella en la que cada estado modulado representa la informacin correspondiente a un bit. Pero si un estado modulado debe representar la informacin de ms de un bit, pongamos por caso un dibit, entonces la modulada deber tener 4 estados distintos, y cada uno de ellos representar a algunos de los dibits 00, 01, 10 o 11. La cuestin es comprender que la tcnica de modulacin ya no deber modular un bit, sino un smbolo constituido por n bits. En este caso, estaramos en presencia de una modulacin 4FSK y se la llama multinivel porque cada estado modulado representa a ms de un bit.

Sistema de ComunicacionesLos niveles de la modulacin De igual manera podramos reflejarlo con la modulacin 4PSK. Le daramos a cada smbolo el valor de fase que sea ms conveniente y que ms adelante discutiremos como Regin de Decisin. En este caso, esa modulacin est normalizada por la ITU bajo la recomendacin V.26, en la que establece (textualmente): Podemos ver cmo la ITU se exime de redundancias, remitiendo a otra recomendacin para buscar los valores elctricos apropiados. La recomendacin establece los valores de fase, aunque en este caso en vez de hacerlo en trminos absolutos establece un cambio de fase respecto al smbolo anterior. El nmero que acompaa a la tcnica de modulacin, no importa cul sea ella, recibe el nombre de m y por eso se suele hablar de modulacin m-aria (que debe leerse como emearia). Algunos otros ejemplos: 8PSK (cada estado representa informacin de un smbolo de tres bits), 16PSK (cada estado representa informacin de un smbolo de 4 bits).

Unidad 1: Modulacin Analgica

FIN