Modulacion De Amplitud

CAPÍTULO 3

MODULACIÓN DE AMPLITUD

3.1 Introducción
Ahora se estudiará uno de los problemas básicos de las comunicaciones: la transmisión simultánea de mensajes individuales formados por señales continuas (analógicas) a través de un solo canal de comunicación. Cada señal de mensaje se selecciona de un número infinito de formas de ondas posibles. Por ejemplo, en la transmisión de radio ytelevisión se tiene un número infinito de mensajes posibles y no todas las señales se conocen. Esa colección de mensajes y señales puede ser modelada convenientemente mediante procesos aleatorios continuos, en donde cada función miembro del proceso aleatorio corresponde a una forma de onda del mensaje. Para el análisis se define la transmisión de señales analógicas como la transmisión por un canaldado de una señal x(t) de pasabajas, arbitraria y de energía finita. En algunos casos tomaremos a x(t) como una señal de un solo tono (sinusoidal o de potencia, con una frecuencia única). Si el canal es de pasabajas por naturaleza, la señal de pasabajas portadora de la información (o señal del mensaje) puede transmitirse por el canal sin modificaciones. Esta clase de transmisión se conoce comocomunicación en la banda base; el término banda base se usa para designar la banda de frecuencias que representa la señal original en la forma que la entrega la fuente de información. La transmisión de esa señal por un canal de comunicaciones de pasabanda, como una línea telefónica o un canal satelital, requiere una adaptación obtenida mediante un corrimiento de la banda de frecuencias contenidas en laseñal a otra banda de frecuencias adecuada para la transmisión y un desplazamiento correspondiente para regresar las frecuencias a la banda original luego de la recepción. Este corrimiento o traslación se alcanza mediante modulación. La modulación se define como el proceso mediante el cual alguna característica de una señal portadora es variada de acuerdo con una señal moduladora. Aquí, a laseñal del mensaje se le refiere como la señal moduladora y el resultado de la modulación se conoce como la señal modulada. En el extremo receptor del sistema, usualmente se requiere la restauración de la señal de banda base original. Esto se obtiene mediante un proceso conocido como demodulación, que es el inverso del proceso de modulación.

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3.1.1 Necesidad de la Modulación
Antes de comenzaruna discusión cuantitativa sobre sistemas de modulación, se examinarán las ventajas de usar señales moduladas para la transmisión de información. Ya se ha mencionado que se requiere modulación para adaptar la señal al canal. Sin embargo, esta adaptación envuelve varios aspectos importantes que merecen una explicación adicional. Modulación para Facilidad de Radiación. Si el canal de comunicaciónconsiste del espacio libre, entonces se necesitan antenas para irradiar y para recibir la señal. La radiación electromagnética eficiente requiere de antenas cuyas dimensiones sean del mismo orden de magnitud que la longitud de onda de la señal que está siendo radiada. Muchas señales, incluyendo las de audio, tienen componentes de frecuencia que llegan hasta 100 Hz o menos. Para estas señales, seránnecesarias antenas de alrededor de 300 Km de longitud si la señal se va a radiar directamente. Si se usa modulación para imprimir la señal del mensaje sobre una señal portadora de alta frecuencia, digamos a 100 MHz, entonces las antenas no necesitan una longitud de más de un metro (longitud transversal). Modulación para Concentración o Multicanalización. Si más de una señal usa un solo canal, lamodulación puede usarse para trasladar diferentes señales a posiciones diferentes en el espectro de frecuencias permitiendo así al receptor la selección de la señal deseada. Las aplicaciones de la multicanalización (“multiplexing”, en inglés) incluyen la telemetría de datos, radiodifusión FM estereofónica y telefonía de larga distancia. La multicanalizacón en frecuencia involucra el uso de una...