Modulacion FM

Informe Previo Nº 4 del Laboratorio de Instrumentos de Telecomunicaciones
Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad Nacional de Ingeniería
Lima, Perú
Abstract- En este laboratorio tenemos como objetivo conocer experimentalmente cómo funcionan los equipos de generación y medición de señales, en especial el analizador de espectro de frecuencia, así como conocer algo más sobrelos diferentes tipos de de modulación DSB, SSB y AM.
INTRODUCCIÓN
Las señales que obtenemos de un transductor, hay veces que no podemos hacer uso de ellas para transmitirlas tal cual, sino que las hemos de tratar. En mucho casos hemos de aplicar a la señal un proceso llamado modulación.
Básicamente la modulación por onda continua consiste en la variación lineal, entre el mensaje que se deseatransmitir, a través del canal de comunicaciones y un parámetro de la señal portadora, de ahí el nombre de modulación lineal. La señal portadora usualmente es una onda sinusoidal, pero esto no necesariamente tiene que ser así.
DESARROLLO DEL INFORME PREVIO
Modulación Lineal
La modulación lineal recibe su nombre porque el espectro que produce está relacionado en forma lineal con el espectro delmensaje. Entre los tipos de modulación lineal que existen se encuentran: AM (Amplitude Modulation), DSB (Double Side Band), SSB ( Single Side Band), VSB ( Vestigial Side Band) . Sea cual sea el tipo que se analice, las convenciones serán las siguientes:
El mensaje x(t) estará limitado en banda (BW=W)
El mensaje x(t) estará normalizado, esto es, |x(t)| <= 1 en este caso la potencia promedioserá también menor e igual que 1 si proviene de una fuente ergódica.
Muchas veces supondremos que el mensaje es un tono x(t)=AmCoswmt lo cual tiene sentido dado que el análisis de Fourier nos permite representar señales en función de sinusoides y así aplicar superposición si los sistemas son lineales. Por otra parte como la modulación de onda contínua utiliza portadora sinusoidal, la señal resultante( si el ancho de banda fraccional es pequeño) puede analizarse como una sinusoide pura.
Modulación en amplitud (AM)
Como su nombre lo indica, consiste en variar la amplitud de una sinusoide de acuerdo al mensaje que se desea transmitir. A la sinusoide se le llama portadora debido a que llevará la información sobre sí. Este tipo de modulación se usa en radiodifusión comercial y en algunas bandasde transmisión de banda ciudadana.
Sea x(t) un mensaje que cumple las condiciones indicadas en la introducción; sea xc(t) = AcCoswct la portadora. La señal modulada en amplitud (AM) se expresará como: xAM(t) = Ac ( 1 + mx(t)) Coswct m es el índice de modulación que se encuentra entre 0 y 1.

La figura muestra la señal xAM(t) para un mensaje x(t) sinusoidal. La envolvente de la señal moduladatiene la forma del mensaje. Sin embargo si m superase la unidad, se presentaría un cambio de fase que haría perder el parecido entre la envolvente y el mensaje.
Detección de señales AM
Una señal AM puede ser detectada de forma coherente con un demodulador síncrono como el usado para señales DSB-SC:
[(A + m(t)) cos(ωct)] cos(ωct) = 0.5(A + m(t)) + 0.5(A + m(t)) cos(2ωct)
Filtrando paso-baja seobtiene la envolvente (A + m(t))/2 y mediante un filtrado paso alta (desacoplo con condensador) se puede eliminar el termino de continua obteniendo finalmente m(t)/2.
Sin embargo, el objeto de usar AM (de incluir la portadora) es no necesitar demoduladores síncronos. En la práctica se usan técnicas de detección no-coherente que no requieren generar una portadora local.
Modulación de doble bandalateral (DBL o DSB)
Se puede definir como AM con la portadora suprimida con el objeto de ahorrar potencia. Este tipo de modulación se usa en comunicación punto a punto donde hay un solo receptor ya que este sería más complejo que en AM. También se utiliza para colocar los canales derecho e izquierdo ( R y L) en FM estéreo, con el propósito de tener buena reproducción en la zona de baja...