Modulacion y demodulacion digital

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Fundamentos de Modulación
Juan Manuel Orduña Huertas

Telemática y Sistemas de Transmisión de Datos - Curso 2009/2010

Juan Manuel Orduña Huertas

TSTD - Tema 2

Índice

Juan Manuel Orduña Huertas

TSTD - Tema 2

Motivación
Banda base = No modificar el espectro original de la señal Señales con espectro de amplitudes de B infinito. Si todas las señales se transmitieran en bandabase se interferirían entre ellas. La inductancia y capacitancia existentes en las líneas de transmisión afectan más a las señales en banda base. Teoría de antenas: antena longitud de onda λ. Voz humana → f = 3 kHz,λ = c/f .
λ = c = 1 105 = 100 Km. 3 108 (1)

Multiplexación en Frecuencia: Si canal de ancho de banda B, dividir en n canales de ancho de banda B/n. Espectro electromagnético muyamplio.
Juan Manuel Orduña Huertas TSTD - Tema 2

Definiciones
Modulación: Transmisión de una señal a la frecuencia deseada, pero variando alguna característica de la señal (o sea, modulando la señal) de forma proporcional al mensaje o señal que queremos transmitir. Señal portadora: Seña periódica encargada de "transportar"la información a transmitir, y cuya frecuencia es la frecuencia detransmisión deseada. Señal moduladora: Señal que representa el mensaje que deseamos transmitir. Modulación: Modificación de algún parámetro de una señal por otra. Señal modulada: Señal resultante de la modulación de una señal portadora por una señal modulada.

Juan Manuel Orduña Huertas

TSTD - Tema 2

Clasificación

Tipo de señal: portadora y moduladora pueden ser analógica o digital. Parámetro de laportadora que se modifica: amplitud, frecuencia y fase.

Moduladora Analógica P. Analógica AM (Amplitude Modulation) FM (Frequency Modulation) PM (Phase Modulation) PAM (Pulse Amplitude Modulation) PDM (Pulse Duration Modulation) PPM (Pulse Position Modulation) PCM (Pulse Codification Modulation) Modulación Delta

Moduladora Digital ASK (Amplitude Shift Keying) FSK (Frequency Shit Keying) PSK(Phase Shift Keying) NRZ (Non Return to Zero) RZ (Return to Zero) Bifase Bipolar

Port. Digital

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Índice

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Definición
UAM (t) = V0 [1 + m x(t)] cos(2πfp t) (2)

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Sobremodulación.

Juan Manuel Orduña Huertas

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Cálculo de Índice deModulación.

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Espectro y Potencia de AM

F (UAM (t)) =

mV0 V0 [δ (f − fp ) + δ (f + fp )]+ [X (f − fp ) + X (f + fp )] 2 2 (3) δ(ω) = 1 ω=0 0 ω=0 (4) ¯ 1 + m2 x (t)2

B = 2W
2 V2 m2 V0 V2 ¯ ¯ P = 0 + x (t)2 = 0 2 2 2

(5)

Juan Manuel Orduña Huertas

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Conclusiones sobre AM

Al menos el 50 % de la potencia de la señalmodulada se usa para transmitir la señal portadora, que no contiene información. La señal transmitida contiene información redundante, ya que transmite 2 veces el espectro de la señal moduladora El ancho de banda de la señal modulada es el doble del ancho de banda de la señal en banda base UDBL (t) = V0 m x(t) cos(2πfp t) (6)

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Relación entre FM y PM

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Amplitude Shift Keying

UASK (t) = A 1 ±

V A

cos(2πfp t) = A [1 ± m] cos(2πfp t) (7)

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Definición. Uso

UFSK (t) =A cos(2πf1 t + Θp ) f1 = fp + ∆fp ⇔ ”1” A cos(2πf2 t + Θp ) f2 = fp − ∆fp ⇔ ”0”

(8)

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MFSK: MFSK Múltiple
UMFSK (t) = A cos(2πfi t) 1 ≤ i ≤ M (9)

fi = fc + (2i − 1 − M)fd fc = la frecuencia de la portadora fd = la diferencia mínima de frecuencias entre cualquier tono y la frecuencia portadora M = número de elementos de señalización...
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