Modulacin Digital (ASK) Tagua K, estudiante de la UNACH

ABSTRACT

This work is based on determining the ASK modulation

(amplitude-shift keying), which is an amplitude modulation

where the modulating signal (data) is digital. The two binary

values are represented with two different amplitudes and it is

usual that one of the two amplitudes is zero; one of the binary

digit is is represented by the presence of the carrier at constant

amplitude, and the other digit is represented by the absence of

the carrier signal.

We will see through Labview a modulated signal (ASK) by the

Nyquist sampling theorem, with emphasis on the types of

analog modulation of pulse and an explanation of the

quantification and the code of a sampled signal.

We verify errors by varying the input parameters of the

program. Index Terms Labview-Nyquist, ASK.

I. INTRODUCTION

Modulacin engloba el conjunto de tcnicas que se usan para

transportar informacin sobre una onda portadora, tpicamente

una onda sinusoidal. Estas tcnicas permiten un mejor

aprovechamiento del canal de comunicacin lo que posibilita

transmitir ms informacin en forma simultnea adems de

mejorar la resistencia contra posibles ruidos e interferencias.

Segn la American National Standard for Telecommunications,

la modulacin es el proceso, o el resultado del proceso, de variar

una caracterstica de una onda portadora de acuerdo con una

seal que transporta 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.

La existencia de informacin digital, impone la necesidad

de desarrollar tcnicas de modulacin, que permitan la ptima

transmisin de estos datos a travs de los canales analgicos

previamente establecidos.

Esto permite emplear los mismos canales de comunicaciones

analgicas ya instalados, evitando costos adicionales.

Se tiene un emisor y un receptor, los cuales intercambian

informacin entre ellos (suponiendo el sistema full-duplex) a

travs de un medio de transmisin.

Documento recibido el 5 de Junio del 2015. Este manuscrito se realiz en la

Universidad Nacional de Chimborazo (UNACH) de la ciudad de Riobamba, en

el laboratorio de Electrnica de la Carrera de Electrnica y Telecomunicaciones

ubicada en el edificio principal de la Facultad de Ingeniera.

K. F. Tagua, realizo la documentacin que posteriormente fue avalada por

el Mater Ciro Radicelli docente de la ctedra de Comunicaciones Digitales para

su respectiva calificacin. (Telfono: 0999298156; e-mail:

kattyta_tagua@hotmail.com).

II. ANTECEDENTES

Muestreo.- El proceso de muestreo es comn en todos los

sistemas de modulacin de pulsos, y por tanto, su descripcin

se hace en el dominio del tiempo. Mediante este proceso una

seal analgica continua en el tiempo se convierte en una

secuencia de pulsos discretos de la seal. El teorema de

muestreo menciona que: Una seal continua, de energa finita

y limitada en banda, sin componentes espectrales por encima

de una frecuencia queda descrita completamente especificando los valores de la seal a intervalos de 1/2 segundos. Mediante un filtro pasa bajos podemos recuperar la

misma seal. La seal 2 se designa como frecuencia de Nyquist.

El teorema de Nyquist explica que para nosotros poder

reconstruir de manera exacta la forma de una onda es necesario

que la frecuencia de muestreo sea superior al doble de la

frecuencia mxima a muestrear, por ejemplo: si la seal a

muestrear es de 10 kHz, por el teorema de Nyquist la frecuencia

de muestreo debe ser de 20 kHz o superior.

= 2 Ec 1. Teorema de Nyquist

MODULACIN POR PULSOS

Este tipo de modulacin es la respuesta inmediata del anlisis

de una seal analgica. Si una seal se muestrea a intervalos

rectangulares, en lugar de tener una serie de valores continuos,

se tendr valores discretos a intervalos determinados.

Imagen 1. Muestreo de una seal analgica. [2]

Si queremos reconstruir de nuevo la seal muestreada en una

seal analgica, lo podemos hacer empleando un filtro pasa

bajos como se observa en la Imagen 2.

Imagen 2. Recuperacin de una seal PAM mediante

filtrado a paso bajo. [2]

MODULACION DIGITAL ASK.

Amplitude Shift Keying (ASK), tambien conocida como OOK

(On-Off), es una tecnica de modulacion digital en la que la

informacin se encuentra modulada en amplitud. Asi pues,

ASK no es mas que un caso particular de modulacin AM.

La funcin de la seal modulada ASK es

= () Es decir

Si f(t) = 0v () = 0 Si f(t) = Av () =

Imagen 4. Modulacin ASK. A) seal binaria de informacin,

b) seal modulada ASK. [1]

MODULADOR ASK

Imagen 4.1 Modulador ASK. [1]

Un modulador balanceado es similar a un multiplicador

analgico. La seal de salida es el producto de dos seales de

entrada ver Imagen 4.1

A la salida del modulador aparece el producto de las seales

f(t) digital y portadora.

III. METODOLOGIA

OPERACION

1. Se elegir la frecuencia de la portadora, frecuencia de

bits y la frecuencia de muestreo para el demodulador.

2. Se debe configurar la amplitud de la seal modulada y

el nmero de bits para la simulacin.

3. Para poder observar el efecto del ruido sobre la seal

se debe introducir el valor de la energa entre el ruido

(mientras menor sea el valor mayor ser el ruido)

4. Anotaremos conclusiones y resultados.

Figura1. Implementacion en Labview.

IV. ANALISIS Y RESULTADOS

como se observa en la figura 1 y figura 2. al trabajar conuna

frecuencia de 4000 Hz, no se obtiene una desviacion mientras

que al trbajar con una frecuencia inferior se da un valor de 3

en desviacion,

Figura 1. Seal de entrada y modulacin en el tiempo. (ASK)

Figura 2. Seal de entrada y seal modulada en el tiempo

(ASK)

V. CONCLUSIONES

Al determinar una desviacin estndar de ruido las orbitas

de la constelacin de ruido se ven afectados de manera brusca,

mientras que cuando no existe desviacin de ruido estndar la

constelacin de ruido se conforma de orbitas ms definidas

S la presencia de desviacin estndar el nmero de bits de

llegada se reducen de manera considerable, mientras que al

ser nula la desviacin estndar el nmero de bits de llegada no

se ve afectado de manera brusca.

En la grfica de orbitas de la constelacin se ve afectada a la

potencia de envi de la seal, ya que si dicha potencia es mayor

esta constelacin no vara de manera abrupta.

VI. ANEXOS

1. EXISTENCIA DE DESVIACIN ESTNDAR(FC=4000)

Anexo 2. Transformada de Fourier y constelacin.

Anexo 3. Seal modulada con ruido.

Anexo 4. Transformada de Fourier de la seal modulada con

ruido.

Anexo 5. Constelacin de la seal modulada con ruido.

Anexo 6. Deteccin de la seal

Anexo 7. Transformada de Fourier de la seal detectada.

Anexo 8. Relacin Pe vs(E/n)

Anexo 9. Comparacin de bits de entrada y salida.

2. EXISTENCIA DE DESVIACIN ESTNDAR DE RUIDO = 3 (FC=700 HZ)

Anexo 11. Transformada de Fourier de la seal modulada.

Anexo 12. Constelacin de la seal entrante.

Anexo 13. Seal entrante con ruido.

Anexo 14. Constelacin de la seal de entrada con ruido.

Anexo 15. Deteccin de la seal

Anexo 16. Transformada de Fourier de la seal de entrada

con ruido.

Anexo 17. Deteccin de la seal

Anexo 17. Comparacin de bits de entrada y salida.

VII. REFERENCIAS

[1] J. L. Rodriguez, Modulacion de seales digitales, Universidad de Sevilla, Sevilla, 1995.

[2] E. Hernandez, Capitulo 5, Colombia, 2002.

VIII. BIBLIOGRAFAS

Katty F. Tagua naci en Puyo-

Pastaza. Realizo sus estudios

secundarios en la Unidad Educativa

San Vicente Ferrer obteniendo el ttulo de bachiller en Fsico -

Matemtico y en la Unidad Educativa

Monseor Alberto Zambrano

obteniendo el ttulo de bachiller en

Ciencias-Sociales. En el ao 2012

ingreso a la Universidad Nacional de Chimborazo de la ciudad

de Riobamba actualmente cursa el quinto semestre de la carrera

de Ingeniera en Electrnica y Telecomunicaciones