Relacion de ruido en receptores

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICAINGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA |
“Ruido en receptores de AM al utilizar detección envolvente”
Ruido en receptores de AM al utilizar detección envolvente

El análisis de ruido corresponde a un sistema de modulación de amplitud (AM) que usa un detector de envolvente en el receptor. En una señal de AM completa se transmiten ambasbandas laterales y la onda portadora, de acuerdo a como se indica
s(t)=Ac (1+kam(t))cos(2πfc) (1)
Donde :
Ac cos (2πfct) es la onda portadora
m(t) es la señal de mensaje
ka es una constante que determina el porcentaje de modulación.

En la expresión para la componente de la señal modulada en amplitud s(t) dada en laecuación 1 , nos vemos la necesidad de utilizar un factor de escalamiento, ya que resulta razonable suponer que la amplitud de la portadora Ac tiene las mismas unidades que la componente de ruido aditiva.
La potencia promedio de la componente de la portadora en la señal AM s(t) es ((Ac)2)/2. La potencia promedio de la componente Ac kam(t) cos(2πfct) que porta la información es (Ac2ka2P)/2 donde Pes la potencia promedio de la señal del mensaje m(t). La potencia promedio de la señal de AM completa s(t) es, en consecuencia, igual a Ac2(1+ka2P)/2. Para esto, la potencia promedio del ruido en el ancho de banda del mensaje es WN0. La relación señal a ruido del canal para AM es entonces
(SNR)C,AM= (Ac2(1+ka2P))/2WN0 (2)
Para evaluar la relación señal a ruidode salida presentamos primero el ruido filtrado n(t) en términos de sus componentes en fase .
x(t)= s(t) + n(t)
x(t) =(Ac+Ackam(t) + n1 (t)) cos (2πfct) – nQ(t)sen(2πfct) (3)
Para representar las componentes que integran la señal x(t) por medio de fasores.
y(t) = envolvente de x(t)
y(t) =(((Ac+Ackam(t) + n1 (t))2 + nQ2(t))1/2 (4)

La señal y(t) define la salidade un detector de envolvente ideal: la fase de x(t) no nos interesa, pues un detector de envolvente ideal es por completo insensible a las variaciones en la fase de x(t).
La expresión que define a y(t) necesita simplificarse de alguna manera para permitir la obtención de resultados significativos. En general, esto es bastante difícil de conseguir. Sin embargo, cuando la potencia promedio de laportadora es grande comparada con la potencia promedio del ruido, de manera que el receptor esté operando en forma satisfactoria, entonces el termino Ac(1+kam(t)) de la señal será grande en comparación con los términos n1(t) y nQ(t) del ruido, al menos la mayor parte del tiempo. En ese caso es posible aproximar la salida y(t).
y(t) = Ac+Ackam(t)+n1(t) (5)
Lapresencia del termino de cd o constante Ac en la salida del detector de envolvente y(t) de la ecuación (5) se debe a la modulación de la onda portadora transmitida. Sin embargo, es posible ignorar este término, ya que no guarda relación ninguna con la señal del mensaje m(t). En cualquier caso, puede eliminarse simplemente por medio de un capacitor de bloqueo.
De esa manera, si ignoramos el terminoAc de cd en la ecuación (5), encontramos que el resto tiene, salvo por factores de escalamiento, una forma similar a la salida de un receptor de DSB-SC(Modulación de Doble Banda Lateral con Portadora Suprimida) utilizando detección coherente. En consecuencia, la relación señal a ruido de salida de un receptor de AM empleando un detector de envolvente es aproximadamente
(SNR)O,AM= Ac2ka2P /2WN0(6)
Sin embargo, la ecuación (6) es válida solo si se cumplen las siguientes dos condiciones:
1: La potencia promedio del ruido es pequeña en comparación con la potencia promedio de la portadora en la entrada del detector de envolvente.
2. La sensibilidad de la amplitud ka se ajusta para un porcentaje de modulación menor que 0 igual a 100%.
Utilizando las...