Las buenas Practicas

ELE-9118A

LABORATORIO DE COMUNICACIONES DIGITALES
EXPERIENCIA N° 7
DEMODULACIÓN DE FSK
OBJETIVOS : Conocer diferentes métodos que permiten
recuperar la información en una señal FSK.
INTRODUCCION : Una técnica simple para trasladar una señal binaria a frecuencias de
banda pasante (modulación) es la variación por desplazamiento en frecuencia. Las formas
en que ella es generada fueronestudiadas en una experiencia anterior. En la presente,
nos dedicaremos a explorar circuitos que permiten recuperar la información montada en
tal variación. Recordemos que una expresión analítica para la FSK es :


e FSK ( t ) = A c ⋅ cos ω c t + ∆ω∫ e b ( t )dt 




Donde :

(1)

eb : Señal binaria donde se monta la información (BB)
∆ω : Desviación máxima de la portadora
Ac :Amplitud de la portadora

Su demodulación puede realizarse en forma sincrónica (se requiere de una
referencia temporal) o en forma asincrónica. Un método que pertenece al primer tipo
utiliza filtros adaptados como se muestra en la figura 1.
t=T
f1(T-t)
+
FSK In

Umbral de
Detección

f2(T-t)

Figura 1 : Demodulación coherente de FSK con filtros adaptados
El sincronismo se observa enla fase que deben mantener los conmutadores que
muestrean cada T segundos, uno para cada frecuencia de la señal. La forma de recuperar
tal señal de sincronismo puede ser mediante un lazo enclavado en fase y en la figura 2 se
muestra tal implementación. Existe otra alternativa en base a un integrate and dumping en
que el filtro adaptado consiste en un multiplicador en serie con un integrador.LPF

+

VCO
@f1

FSK In

-

Umbral de
Detección

VCO
@f2

LPF

Figura 2 : Implementación del sincronismo en un filtro adaptado con PLL
En los del tipos asincrónicos se pueden citar los siguientes tipos:
a) Uso de un discriminador (convertidor frecuencia/voltaje).
b) Filtros sintonizados a marca y espacio.
DISCRIMINADOR : Existen diferentes tipos, entre los mas conocidos secitan :
a1.- Foster-seely
a2.- Detector de relación
a3.- Lazo enclavado en fase (PLL)
Cada uno de ellos fue estudiado en comunicaciones análogas. Los primeros de ellos,
fueron muy utilizados en receptores convencionales de FM con FI de 10.7 MHz. Los
receptores modernos utilizan PLL por su versatibilidad ante variaciones de la portadora.
Uno de los problemas en su utilización es lavelocidad de respuesta ante los cambios en
el ritmo de la data.
En el caso de modulación digital, debe diseñarse apropiadamente si se utiliza
un PLL discreto. Existen PLL diseñados para uso exclusivo como decodificadores de
tonos y demoduladores de FSK. Ejemplo de ellos es el XR-2211
FILTROS SINTONIZADOS : Siendo del tipo asincrónico no requiere generar una
portadora local. Se sintoniza entonces laseñal FSK por medio de 2 filtros, sintonizados a
marca y espacio respectivamente. En la figura 3 se muestra tal solución :
BPF
@f1

Detector de
envolvente

BPF
@ f2

Detector de
envolvente

+

FSK In
-

Umbral de
Detección

Figura 3: Detector de FSK no-coherente
En las dos soluciones anteriores un gran problema lo constituye el cálculo de la BER en
presencia de ruido AWGN.Se puede demostrar que en el caso de una señal FSK con
detección coherente y no coherente vienen dada respectivamente por:

2

1 Eb

 Eb 
Pe = Q 

 No 



1 −
Pe = e 2 N o
2

(2)

Donde, Eb es la energía por bit y No es la potencia por Hertz de ruido asociado. Un gráfico
de las mismas se muestra a continuación.

Figura 4: Tasa de error (BER) para diferentesconstelaciones

CUESTIONARIO : Las preguntas formuladas a continuación guardan relación con lo
estudiado anteriormente y algunas de ellas serán formuladas al alumno antes de la
experiencia.
1.- Que restricciones le ve al uso de un discriminador como demodulador de FSK ?
2.- Cite 2 PLL integrados que eventualmente pueden utilizarse en modems de FSK?
3.- Diseñe un demodulador FSK para un modem que...