ModulacinConsiste en variar determinado aspecto de una seal denominada portadora con respecto a una segunda seal denominada seal moduladora, generando finalmente una seal u onda modulada. En el proceso de modulacin, la seal de alta frecuencia (portadora) quedar modificada en alguno de sus parmetros como su amplitud, frecuencia, fase, etc. de manera proporcional a la amplitud de la seal de baja frecuencia o moduladora

Modulacin en Frecuencia

Se refiere a la forma de transmitir Informacin a travs de una Onda portadora variando su frecuencia. En este tipo de modulacin la variacin se produce en los saltos de frecuencias.

Las caractersticas principales de la frecuencia modulada son: Su modulacin y su propagacin por ondas directas como consecuencia de su ubicacin en la banda de frecuencia de VHF, en ella se crean bandas laterales cuya extensin depender de la amplitud de la onda moduladora, estas bandas laterales hacen que el ancho de banda que se utiliza en esta modulacin es ms grande que el tradicional de la onda media.

La seal modulada mantendr fija su amplitud y el parmetro de la seal portadora que variar es la frecuencia, y lo hace de acuerdo a como vare la amplitud de la seal moduladora.

Seal Moduladora (Datos)

Seal Portadora

Seal Modulada

La expresin matemtica de la seal portadora, est dada por:

Donde es el valor pico de la seal portadora y es la frecuencia de la seal portadora.Mientras que la expresin matemtica de la seal moduladora est dada por:

Siendo el valor pico de la seal moduladora y su frecuencia.

De acuerdo a lo dicho anteriormente, la frecuencia f de la seal modulada variar alrededor de la frecuencia de la seal portadora de acuerdo a la siguiente expresin

Por lo tanto la expresin matemtica de la seal modulada resulta

Se denomina desviacin de frecuencia y es el mximo cambio de frecuencia que puede experimentar la frecuencia de la seal portadora. A la variacin total de frecuencia desde la ms baja hasta la ms alta, se la conoce como oscilacin de portadora.De esta forma, una seal moduladora que tiene picos positivos y negativos, tal como una seal senoidal pura, provocara una oscilacin de portadora igual a 2 veces la desviacin de frecuencia.Una seal modulada en frecuencia puede expresarse mediante la siguiente expresin

Modulador de FMLa 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.

Demodulador de FMEngloba el conjunto de tcnicas utilizadas para recuperar la informacin transportada por una onda portadora, que en el extremo transmisor fue modulada con dicha informacin.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-diodo-triodo. Los dos diodos forman el detector de envolvente y el triodo amplifica la seal, mejorando la relacin seal/ruido.

Detector con PLL (Phase Locked Loop). 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).

Ventajas de la Modulacin de Frecuencia sobre la de Amplitud

Mayor calidad de reproduccin como resultado de su casi inmunidad hacia las interferencias elctrica. En consecuencia, es un sistema adecuado para la emisin de programas (msica) de alta fidelidad. Necesitan una potencia de modulacin mucho menor que las de amplitud. Las seales moduladas en frecuencia son mucho menos afectadas por los ruidos y seales externas Aumento en el ancho de banda de las seales moduladas en frecuencia.

Aplicaciones En la radiodifusin: por la alta fidelidad de la radiodifusin de la msica y el habla (88 y 108 MHz) En la televisin, en la subportadora de sonido donde la informacin de sonido modula en frecuencia la subportadora de sonido. En el sistema de televisin en color SECAM donde modula la informacin de color en FM. En los sistemas de vdeo analgicos, incluyendo VHS, para registrar la luminancia (blanco y negro) de la seal de video. En las frecuencias de audio para sintetizar sonido. Micrfonos inalmbricos: Debido a la mayor insensibilidad ante las interferencias, los micrfonos inalmbricos han venido utilizando la modulacin de frecuencia. Navegacin area. Sistemas como el DVOR (VOR Doppler), simulan una antena giratoria que, por efecto Doppler, modula en frecuencia la seal transmitida.

Bibliografa Comunicaciones I Seales, Modulacin y Transmisin, HERRERA, Limusa Introduccin a la teora y Sistemas de Comunicacin, LATHI, Limusa https://es.wikipedia.org/wiki/Desmodulaci%C3%B3n http://www.textoscientificos.com/redes/modulacion/frecuencia http://www.angelfire.com/al2/Comunicaciones/Sistemas/fm2.html