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MODULACIONES ANALOGAS Y DIGITALES

Cristian Camilo Melo Hernández
Ingeniería en Automatización
Universidad de la Salle
Bogotá.
melo908@hotmail.com

Resumen: este documento tiene como fin el hablar de los diferentes tipos de modulaciones tanto análogas como digitales, haciendo presente todos los aspectos que cada una tiene, sus características, aspectos matemáticos, ventajas,desventajas, aplicaciones y demás. Además de esto presentando diferentes gráficos y representaciones didácticas de cada una de ellas para hacer más fácil la compresión de estas.

Palabras clave: modulación, amplitud, frecuencia, fase, señal.

I. INTRODUCCION

A lo largo del tiempo el tratamiento de señales ha tenido un gran desarrollo y además ha tomado gran importancia, dentro de diferentesáreas, pero en la que nos vamos a centraremos es en comunicaciones, especialmente en la modulación de señales, hablando de los diferentes tipos que existen dentro de dos grandes clases, que son modulaciones analógicas y modulaciones digitales. Definiendo el concepto de modulación podemos decir que es [1] el proceso de hacer que una señal de banda de voz, de video o una señal digital, modifique aotra señal de más alta frecuencia [1].

Teniendo claro este concepto podemos dar una definición general acerca de que es modular analógicamente y digitalmente, se dice que modular analógicamente es hacer variar esta señal de forma continua, mientras que digitalmente se hace a través de señales discretas.
Existen muchos tipos de modulación. Dentro de las análogas podemos encontrar modulaciónAM, FM y PM y dentro de las digitales, podemos encontrar un número mayor tales como modulación ASK, FSK, PSK, PAM, PCM, PWM entre otros.

I. MODULACION ANALOGA

A. Modulación AM

Se puede definir como [2] el proceso de cambiar la amplitud de una señal portadora de frecuencia relativamente alta de acuerdo con la señal modulante [2]. El valor instantáneo de la portadora cambia deacuerdo con las variaciones de amplitud y frecuencia de la señal moduladora. La frecuencia de la señal portadora se mantiene constante durante el proceso de modulación mientras que la amplitud varía de acuerdo con la señal moduladora, a continuación podremos observar de manera grafica para mayor entendimiento en la figura 1 lo que se define como modulación AM:

Figura1. Modulación AM [3]

La líneaimaginaria que conecta los picos de la señal en la forma de la onda portadora se le denomina envolvente, también se define como la forma de la onda modulada, lo podemos observar en la figura 1. De manera matemática podemos describir la señal portadora mediante las ecuación (1) siguiente:

ft=A*coswc*t (1)

Donde:
* f(t) = función que describe la señal portadora.
* A = amplitudde la señal portadora.
* wc = frecuencia angular de la señal portadora.
* t = un tiempo particular en el tiempo durante el ciclo de ya sea la portadora.

La señal de AM está dada por la ecuación (2):

st=A* 1+mt*coswc*t (2)

Donde:
* s(t) = la función que describe la señal AM.
* m(t) = la función que describe la señal modulante.

Hablando del espectro de frecuenciay ancho de banda tenemos que tener en cuenta que la envolvente de salida es una onda compleja compuesta por un voltaje, la frecuencia portadora y las frecuencias de suma y diferencia. Estas dos últimas frecuencias mencionadas son desplazadas de la frecuencia portadora por una cantidad igual a la frecuencia de la señal modulante. Así que [4] una envolvente de AM contiene componentes en frecuenciaespaciados por Fm Hz en cualquiera de los lados de la portadora, cabe decir que la onda modulada no contiene un componente en frecuencia igual a la frecuencia de la señal modulante [4].

El espectro de AM va desde fc-fm(max) a fc+fm(max) donde fc es la frecuencia de la portadora y fm es la frecuencia de la señal modulante más alta. Podemos observar el espectro de frecuencia de una señal AM en...