Comunicaciones am

Modulación y Demodulación A.M. Transistor y C.I. XR-2206

Onzaga Moreno Luis Leonardo, Benavides Ocampo Fredy Alexander, Horta Juan Daniel.
Universidad Nacional

Resumen— Este práctica tuvo como objetivo principal efectuar y analizar cada uno de las configuraciones del modulador y demodulador A.M. realizado con transistor y circuito integrado XR-2206.

Índice de Términos—Demodulación,Modulación, Índice de modulación, Transformada de Fourier (FFT).
* 1 INTRODUCCIÓN
La Modulación AM así como cualquier otro tipo de modulación en el área de las Telecomunicación es importante para transmisión de la información ya que gracias a la modulación es posible la radio comunicación. Por ejemplo en el medio aire se requieren antenas de aproximadamente λ/4 de tamaño (λ = longitud de onda)para que la radiación sea eficiente. Como en general las señales producidas por el hombre son de bajas frecuencias se necesitarían antenas de grandes dimensiones para su propagación. Es decir para transmitir un tono de voz de 4 KHz, se necesitaría una antena de λ/4 = 18.75 km, irrealizable para la transmisión por radio. Sin embargo si usamos modulación con una portadora de 1 MHz se necesitaríaantenas de λ/4 = 75m para transmitir el tono de voz de 4 KHz por radio frecuencia.

Fig.1. Sistema de comunicaciones

La modulación en amplitud es el proceso por el cual se varía la amplitud de la señal portadora sinodal de alta frecuencia de acuerdo con la forma de onda de la señal modulante. Es la modulación más sencilla y fácil de entender. Su principal aplicación es la radiodifusión AMcomercial, que transmite señales de audio con una calidad aceptable, alcance regional y a frecuencias entre los 540 a 1600 KHz, rango en el cual se obtiene el mejor desempeño posible

Fig.2. Modulación AM en frecuencia
En este tipo de modulación se transmite la señal portadora y dos señales cuyas frecuencias son la suma y la diferencia de la frecuencia de la portadora y la moduladora. Este tipo detransmisión es denominada “doble banda lateral con portadora completa (DSBFC)”, las siguientes ecuaciones describen el proceso matemático de la modulación AM:

VCt=ACcoswCt (1)

Vmt=Amcoswmt (2)

Las ecuaciones (1) y (2) representan la señal portadora y moduladora respectivamente. A continuación se describe la obtención de la señal modulada:

VAMt=AC+VmtcoswCtVAMt=AC+AmcoswmtcoswCt

VAMt=AC1+AmACcoswmtcoswCt

Donde AmAC=m, el cual se refiere al índice de modulación, se puede observar que el valor máximo de m es igual 1 de tal forma que la señal no sufra distorsiones. Mediante procesos de trigonometría, la señal finalmente obtenida es:

VAMt=ACcoswCt+mAC2coswC+wmt+mAC2coswC-wmt

Cuando se realiza la transformada de Fourier de la expresiónmatemática obtenida para la señal modulada, con el fin de obtener el espectro de frecuencias de la misma, se observa que la potencia consumida por la portadora es mucho mayor a la consumida por las bandas laterales, algo que es indeseable ya que la señal portadora no contiene ninguna información. A continuación se puede observar el espectro de frecuencias de la modulación AM típica:

Fig.3. Espectro defrecuencias de la modulación AM

El índice de modulación (m) es uno de los parámetros más utilizados en el análisis de los sistemas AM con portadora presente. El índice “m” expresa el grado de modulación de la portadora y se define por la siguiente relación:

Fig.4.Parametro del índice de modulación

D = amplitud pico a pico de la señal AM
d = separación mínima entre los envolventes de AMFig.5. Diagrama de bloques de la modulación AM

La demodulación A.M. es el proceso usado para recuperar la señal de información, a partir de cualquier tipo de señal AM modulada. Hay 2 tipos de detección:
Demodulación síncrona o coherente requiere en el receptor una portadora de frecuencia y fase totalmente sincronizada con la portadora del transmisor. Este tipo de detección es complejo y...