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8/17/2019 04-Señales de Am
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TEMA 4Modulación en amplitud: Conceptos y
definiciones en general.Generación de señales moduladas en
amplitud.Modulación en doble banda lateral y
banda lateral única.Aplicaciones de los distintos tipos de
modulación en AM.
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Modulación
Comunicación implica la transmisión deinformación desde un punto hasta otro punto.
Por que es necesario modular para transmitir?
Para disminuir las dimensiones de las antena optimizar el ancho de banda de cada canal evitando
interferencia entre canales proteger la información de las degradaciones por ruido
y definir la calidad de la información transmitida
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Banda Base: banda de frecuencias de la informaciónLas seales en banda base pueden ser analógicas o
digitales.
CANAL DE TRANSMISION
Para transmitir la información debe ser desplazada desde las
frecuencias de la banda base a otro rango !banda" de frecuenciam#s adecuado para la transmisión.
$%: &' comercial (() a 1*() +,z-
' comercial // a 1)/ ',z-0: ,: canales 2 al * !( a // ',z" ,: canales del 3 al 14!13 a 213 ',5" 6,: cales del 1 al // !3) a /7) ',z"
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Modulación
8 Se denomina modulación al proceso de colocar lainformación contenida en una señal, generalmente debaja frecuencia, sobre una señal de alta frecuencia.
8 La modulación de una señal consiste en cambiar oalterar algunos parámetros de dicha señal. Esta señal
llamada portadora, por ser a la vez conductora de
señales más débiles como el sonido el video
!ebido a este proceso la señal de alta frecuencia
denominada portadora, sufrirá la modificación de
alguna de sus parámetros, siendo dicha modificaciónproporcional a la amplitud de la señal de baja
frecuencia denominada moduladora. Muy importante!!
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Tipos de Modulaciones
(
AMFMPM
ModuladoraAnalógica
ModuladoraDigital
ASK - OOKFSKPSKQAM
BPSKQPSK
ModuladoraAnalógica
PAMPWM
PPM
ModuladoraDigital
PCMDPCM
ADPCM
Portadora Analógica
Portadora Digital
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Modulación
( ) ( ) cos[ ( )]ct A t t t ω θ = +
0oda onda senoidal tiene 2 par#metros principales:&mplitud y &ngulo.9i:
( ) ( ) ( ) constantem A t v t y t φ ∝ =
( ) ( ) ( ) constantemt v t y A t φ ∝ =
AM
FM PM*
( ) ( ) cos ( )t A t t φ =
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Modulación
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8 9e denomina modulaci!n al proceso de colocarla información contenida en una seal!'oduladora" generalmente de ba%a frecuencia
sobre una seal de alta frecuencia !Portadora".La modulaci!n de una se"al consiste encam#iar o $ariar sistem%ticamente al&'n
par%metro de la se"al de alta (recuencia)portadora* en (orma directamenteproporcional a la se"al de in(ormaci!n
)moduladora*+Se puede observar que si se mantiene A(t) , ω(t) y φ(t)
constantes en el tiempo obviamente no existe
posibilidad alguna de transmitir información. Muy importante!!
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MODULACIÓN EN AMPLITUD
( ) ( ) ( ) constantem A t v t y t φ ∝ = AM
( ) cosm m mv t V t ω =
( ) ( ) cos[ ( )]C c cv t A t t t ω θ = +Portadora
Moduladora
( ) cosc m m ct V t V ω = + ariación del valor de pico de la amplitud deportadora
( )( ) cos cos M c m m cv t V V t t ω ω = + Se"al modulada en Amplitud
m cω ω ≪9e debe cumplir:
( ) 1 cos cosm M c m cc
V v t V t t
V ω ω
= +
m
a
c
V m
V =
,ndice demodulaci!n enamplitud
/
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Modulación en Amplitud
7
( )( ) 1 cos cos
M c a m cv t V m t t ω ω = + Se"al modulada en
Amplitudm
ac
V
m V =
Se"al moduladaen Amplitud
Portadora
Moduladora
7
-
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Modulación en Amplitud
1)
( )( ) 1 cos cos M c a m cv t V m t t ω ω = + Se"al modulada en Amplitud
1m c aV V m< ⇒ <
m
ac
V m
V =
1m c aV V m= ⇒ =
1)
-
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Modulación en Amplitud
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1m c aV V m> ⇒ >
Para ;ue no e
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( ) ( )( ) .cos cos cos2 2
a c a c AM c c c m c m
m V m V v t V t t t ω ω ω ω ω = + + + −
Señales de AM: Espectro
12
2am Vc
2am Vc
$spectro de la seal de &'
( )( ) 1 cos cos M c a m cv t V m t t ω ω = +9i se aplica propiedad distributiva a la e
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Señales de AM- Representación fasrial
C ω C ω
mω
mω
mω
mω
mω
mω mω
C ω mω
mω
$l fasor resultante de lasuma de los fasoresv BLS
+v BLI
tiene la mismadirección ;ue el fasorvC Muy importante!!
C ω mω
mω C ω
mω
mω ( ) ( )( ) .cos cos cos
2 2
a c a c AM c c c m c m
m V m V v t V t t t ω ω ω ω ω = + + + −
-
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Señales de AM- Ptencia
Muy importante!!
Cm c BLS BLI P P P = + +
2
am Vc
2
am Vc
( ) ( )( ) .cos cos cos2 2a c a c AM c c c m c m
m V m V v t V t t t ω ω ω ω ω = + + + −
( ) AM v t
2 22 2 21 11
2 2 2 2 2 2 2
c a c a c c aCm
L L L L
V m V m V V m P
R R R R
= + + = +
2
12
aCm c
m P P
= +
0a Cm cm P P = ⇒ =
1 1,5a Cmmá cm P P = ⇒ =
21 ( )Cm Cm L
v t !t R
= ∫
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Señales de AM- Ptencia
2
max
2
CM P"P
L
V P =
>tra forma importante de evaluar la potencia de untransmisor de &' es medir o calcular la potencia ?PEP?! peak envelope power " ;ue se define como la m#
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Señales de AM- Md!ladra c"p!esta
Muy importante!!
9ea una moduladora compuesta por tres tonos::
9e puede demostrar ;ue cadatono genera un par de bandas
laterales !9"ubicadas a f m n dela portadora
1 1 1( ) cosm m mv t V t ω =
2 2 2( ) cosm m mv t V t ω =
3 3 3( ) cosm m mv t V t ω =
( ) cosC C C
v t V t ω =
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
1 11 1
2 22 2
3 33 3
( ) .cos cos cos2 2
cos cos2 2
cos cos2 2
a c a c AM c c c m c m
a c a cc m c m
a c a cc m c m
m V m V v t V t t t
m V m V t t
m V m V t t
ω ω ω ω ω
ω ω ω ω
ω ω ω ω
= + + + −
+ + + − +
+ + + − +
1 1 2 2 3 3( ) .cos .cos .cosm m m m m m mv t V t V t V t ω ω ω = + +
1*
-
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Señales de AM- Md!ladra c"p!esta
1
2
am Vc
2
2
am Vc
2
2
am Vc
1
2
am Vc
3
2
am Vc
3
2
am Vc
La potencia desarrollada es:
2 2 2
1 2 ......a eff a a anm m m m= + + +
2
1
2
aeff
Cm c
m P P
= +
9e define como Dndice de modulación eficaz a:
la condición de ;uema eff
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Señales de AM- Cncl!sines
-enta.as:a" 9on f#ciles de generar b" Los receptores de &' son muy sencillos yeconómicos.
Des$enta.as:a" La potencia utilizada en la portadora no aporta información y la
usada en las bandas laterales es redundante desde el punto devista de la información ;ue se transmite.
b" $l ancho de banda est# duplicado teniendo en cuenta ;ue las dosbandas laterales tienen la misma información.
c" PC' no es nula en ningAn momento incluso en ausencia deinformación !vm F)".
d" 'ayor sensibilidad al ruido ;ue en otras
modulaciones
2
21 16,6%6
4 12
BL amá
Cm a
P m P m
η η = = ⇒ = = +
Muy importante!!
1/
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Md!ladres de AM
17
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Señales de AM- D#le $anda Lateral
( ) cosm m m
v t V t ω =
( ) cosC C C
v t V t ω =
( ) #BL
v t Las seales de &' sinportadora se llaman de?doble banda lateral? oGBL.
9e obtienen a partir de unaseal ;ue modula a unaportadora en un modulador
balanceado
( ) ( ). ( ) #BL m C v t v t v t =
( ) cos . cos #BL m m c cv t V tV t ω ω =
( ) ( )( ) . .cos .cos
#BL m c m c m cv t V V t t ω ω ω ω = + −
2)
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1
2 m f
1
m f
3
2 m f
f m f m
f C f C $f m f C + f m
%Vm
V C
%Vm
Señales de AM- D#le $anda Lateral
2 mmá AB f =$n una seal de GBL no se hablade Dndice de modulación.
$l Anico lDmite ;ue e
-
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Señales de AM- D#le $anda Lateral
ConclusionesLas seales moduladas en GBL tienen como principalventa%a el ahorro de energDa ;ue brinda la ausencia de laportadora.
9us desventa%as m#s notables son:
a" La potencia utilizada en una de las bandas laterales
es redundante desde el punto de vista de lainformación ;ue se transmite.
b" $l ancho de banda est# duplicado ya ;ue las dosbandas laterales contienen la misma información.
c" 9istema receptor mas comple%o.
( ) ( )2 2
2
2
m m
#BL BLS BLI
L L
%V %V P P P
R R
= + = = 1
2
BL
Cm
P
P η = =
22
-
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%eneracin de $anda Lateral Unica- $LU
( )mv t
( )C
v t
#BLv
CaracterDsticas de los filtros: banda de paso de 4))) ,z!para uso en banda vocal" y atenuación en el lado de lafrecuencia central debe tener una pendiente de por lo
menos )dB en *)),z. 'ec#nicos cristal cer#micos
M/todo de Filtrado
%Vm %Vm
24
-
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4 +,z
HF1)).)))
2
FILTROS DE CRISTAL
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Se"ales de AM 0anda Lateral 1nica 0L2
2(
-
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Se"ales de AM 0anda Lateral 1nica 0L2
-enta.as:1. La potencia de salida es utilizada totalmente por la seal ;ue llevala información.
2. 9u ancho de banda es la mitad del de &' o GBL para igual f mmáx .
4. 9ólo se disipa potencia cuando se transmite información. $stehecho adem#s de !a" hace ;ue los e;uipos sean mucho m#spe;ueos ;ue los &' con igual alcance en su comunicación.
". #educción de ruido$ !ebido a %ue el sistema de &L' utiliza sólo la mitad
del (& %ue la () convencional, la potencia de ruido térmico se reduce a lamitad.
Des$enta.as
1. 'ayor comple%idad y costo de los e;uipos de transmisión yrecepción.
2. 9on muy sensibles a distorsión por diferencias entre la frecuenciade portadora del transmisor y la generada en el receptor.
2*
-
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$n la 'odulación por Conmutación de &mplitud !&9+" la amplitud deuna seal portadora de alta frecuencia se conmuta entre dos valores enrespuesta a un código binario.
9i uno de los valores es cero se le llama >>+ !>n->ff +eying".
Modulaci!n Di&ital de Amplitud )AS3*Las tEcnicas de modulación digital se caracterizan por;ue laP>@0&G>@& es una 9$I&L &J&LKC& y la '>G6L&G>@& esuna 9$I&L G0&L
PORTADORAANALÓGICA
MODULADORADIGITAL
SEÑALMODULADA)*!'L(!*#
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2/
Modulaci!n Di&ital de Amplitud )AS3*
8 Cuando se detecta la presencia de un M1N lógico la portadora tieneun valor de amplitud m#>+.
&l igual ;ue en el caso analógico la intención de modular una seal dealta frecuencia por una seal modulante no es otra ;ue permitir obteneruna seal con longitud de onda en el orden de un dEcimo o m#s delelemento radiante !la antena" su para óptima radiación al aire.
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Modulaci!n Di&ital de Amplitud )AS3*
t
4 5 5 4 4 5
Datos
t
-C
Portadora-PS3
t
AS3
-
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4)
Modulaci!n Di&ital de Amplitud )OO3*
t
t
4 5 5 4 4 5
-C
Portadora
AS3
-AS3
Datos
M d l ió d l i t d lit d AS!
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8 Modulador ASK: Diagrama de Bloques
+
ortadora
b-t (S/1 1 1 1 ))))
)odulador&alanceado!atos!igitales de
Entrada
ortadora
Sinusoidal de (lta
0recuencia
Señal )odulada
(S/
Modulación por desplazamiento de amplitud AS!
OO!
41
Modulación por desplazamiento de amplitud "sos
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Modulación por desplazamiento de amplitud "sos
del AS!
,oy en dDa el uso de &9+ es muy limitado. Gonde haencontrado aplicaciones interesantes es entre otros en
las alarmas de automóvil tags o membretes electrónicosusados en plazas de pea%e de pago autom#tico y cierreselectrónicos tele-comandados.
$n este caso usan receptores superregenerativos de unospocos transistores y por ello de muy ba%o consumo ymuy alta ganancia ;ue son capaces de demodular lasseales &9+.
$sto permite encapsular al 0