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Tecnologías de Comunicación de Datos: Modulación

Angular

Ing. Aníbal Coto Cortés

Programa de Técnico en Telemática

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Modulación Angular

• Definiciones: FASE y FRECUENCIA de una señal portadora.

• Señal PM y Señal FM.• Modulaciones de Banda Angosta y de

Banda Ancha.• FM estéreo.

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Modulación Angular

• También llamada exponencial o no lineal.• La amplitud de la onda se mantiene

constante, mientras que se varía el ángulo de la portadora de forma proporcional a la información.

0cos( ( )) cos( )c

Angulo

t tθ ω φ= +14243

0,c ctesω φ ⇒

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Modulación Angular

• El ángulo está formado por la fase y por la frecuencia multiplicada por el tiempo:

• Esto da dos posibilidades de modulación: haciendo variar la fase o la frecuencia de manera proporcional a la señal de información

• La amplitud de la onda permanece constante

0φcω

( )f t

ct faseω =

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Modulación Angular

• PM: Se hace variar a la fase de forma proporcional a la información.

• FM: Se hace variar a la frecuencia instantánea de forma proporcional a la información.

( )i c fk f tω ω= +

( )i c pt k f tθ ω= +

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Modulación Angular

• Las expresiones de las respectivas ondas moduladas son:

• En términos de frecuencia instantánea:

( )iPM c p

df tk

dtω ω= + ( )iFM c fk f tω ω= +

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Modulación Angular• En FM la frecuencia es directamente

proporcional a la información. A más información: más frecuencia.

• En PM la frecuencia es directamente proporcional a la derivada de la información, que es equivalente a la pendiente de la señal. A más pendiente de la señal de información: más frecuencia.

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Modulación Angular

• Una variación en frecuencia produce una variación en fase.

• Una variación en fase produce una variación en frecuencia.

• Por lo tanto, modular en frecuencia implica modular en fase; y modular en fase implica modular en frecuencia.

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Modulación Angular

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Modulación Angular: FM

11

Modulación Angular: FM

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PM y FM

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Modulaciones de Banda Angosta

• Analizando la desviación de frecuencia de las señales de PM y FM, se tiene que:

• Pudiéndose expresar ambas como:

( )iPM c f

df tk

dtω ω= + ( )iFM c fk f tω ω= +

( )i c k g tω ω= + ⋅

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Modulaciones en Banda Angosta

• constituye la desviación de frecuencia de la portadora a partir de su valor fijo

• La constante controla la desviación.• Si se dice que la modulación

es de banda angosta (NBFM, NBPM).• En este caso el ancho de banda de la

señal modulada es igual que en AM: dos veces el de la señal en banda base.

( )k g t⋅

cω

k( ) 1k g t⋅ <<

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Modulaciones en Banda Ancha• Si la constante es lo suficientemente

grande como para que la condición no se cumpla, se dice que se

tiene modulación de banda ancha (WBFM, WBPM).

• En modulación de Banda Ancha, el ancho de banda es el doble de la desviación máxima de frecuencia.

k

( ) 1k g t⋅ <<

( )MAX

k g tω∆ = 2AB ω= ∆

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Espectro de Banda Ancha

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Índice de modulación

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Espectros de FM con modulación de tono

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Potencia de una señal modulada por ángulo

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Ventajas de la modulación angular

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Aplicaciones de la modulación angular de Banda Ancha

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Aplicaciones de la modulación angular de Banda Angosta

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Generación de FM

• Existen 2 tipos: FM indirecta y FM directa.• La más usada es la FM directa, que hace

uso de un VCO (Voltage ControlledOscillator).

• La frecuencia de salida del VCO varía de forma lineal con la tensión de control.

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Generación de FM

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Demodulación angular

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Receptor de FM (heterodino)

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FM estéreo

28

FM estéreo

29

FM estéreo

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AM vs FM