Microcontroladores

Teoría de Sistemas y Señales
MODULACIÓN DE ONDA CONTINUA
NB: El contenido de este apunte es una traducción al Castellano de parte del Capítulo 3 de Communication Systems by Simon Haykin, 3rd. Edition, Wiley & Sons, New York, 1994.
1 INTRODUCCIÓN El propósito de un sistema de comunicación es transmitir señales portadoras de información o señales de banda base a través de un canal decomunicación que separa el transmisor del receptor. El término banda base es utilizado para designar la banda de frecuencias que representa la señal original tal cual fue entregada por una fuente de información. La propia utilización del canal de comunicación requiere un desplazamiento desde el rango de frecuencias de banda base hacia otro rango de frecuencias conveniente para la transmisión, y uncorrespondiente desplazamiento inverso hacia el rango original de frecuencias luego de la recepción. Por ejemplo, un sistema de radio debe operar con frecuencias de 30 kHz hacia arriba, mientras que la señal en banda base generalmente contiene frecuencias en el rango de frecuencias de audio, y por lo tanto algún tipo de desplazamiento de banda de frecuencia debe ser utilizado para que el sistema operesatisfactoriamente. Un desplazamiento del rango de frecuencias en una señal es alcanzado mediante el uso de la modulación, la cual está definida como el proceso por el cual alguna característica de una portadora es variada de acuerdo con una onda moduladora (señal). Una forma común de la portadora es una onda senoidal, en cuyo caso hablamos de un proceso de modulación de onda continua. La señal en bandabase es conocida como la onda moduladora, y el resultado del proceso de modulación es conocido como la onda modulada. La modulación es llevada a cabo en el extremo transmisor del sistema de comunicación. En el extremo receptor del sistema, normalmente se requiera que la señal original en banda base sea restaurada. Esto es logrado a través de un proceso conocido como demodulación, el cual es elproceso inverso de la modulación. En este capítulo estudiamos dos familias ampliamente conocidas de sistemas de modulación de onda continua, a saber, modulación de amplitud y modulación de fase. En modulación de amplitud, la amplitud de la onda portadora sinusoidal es variada de acuerdo con la señal en banda base. En modulación de fase, el ángulo de la onda portadora sinusoidal es variado de acuerdocon la señal en banda base. Las secciones 3.2 hasta la 3.7 están dedicadas a la forma estándar de modulación de amplitud y sus variantes. En la sección 3.9 discutimos la idea de multiplexado por división de frecuencia para compartir un canal común entre una multitud de diferentes usuarios. Las cuatro secciones subsecuentes están dedicadas a modulación de fase y cuestiones relacionadas. 2MODULACIÓN DE AMPLITUD Consideremos una onda portadora sinusoidal c(t) definida por

c(t ) = Ac . cos(2πf c t ) (1)
donde Ac es la amplitud de la portadora y fc es la frecuencia de la portadora. Para simplificar la exposición sin afectar los resultados obtenidos y las conclusiones alcanzadas, hemos asumido que la fase de TeSyS Página 1 de 1

la onda portadora es cero en la Ec. 1. Denotemos con m(t) ala señal en banda base que transporta la especificación del mensaje. La fuente de onda portadora c(t) es físicamente independiente de la fuente responsable de la generación de m(t). La modulación de amplitud (AM) está definida como un proceso en el cual la amplitud de la portadora c(t) es variada respecto de un valor medio, linealmente con la señal en banda base m(t). Una onda de amplitudmodulada (AM) puede por consiguiente ser descripta, en su forma más general, como una función del tiempo como sigue:

s (t ) = Ac [1 + k a .m(t )]. cos(2πf c t )

(2)

donde ka es una constante llamada sensitividad de amplitud de la moduladora responsable de la generación de la señal modulada s(t). Típicamente, la amplitud de la portadora Ac y la señal-mensaje m(t) están medidas en Volts, en...