Telecomunicaciones

¿Qué es modulación?
• La modulación puede ser definida como el proceso de introducir una señal inteligente de baja frecuencia en una señal portadora de alta frecuencia. • La señal portadora podrá ser referida mejor como señal de radio frecuencia (RF)

Fundamentos de amplitud modulada
• Si combinamos, de forma lineal, dos ondas senoidales de diferentes frecuencias, como si fuesen una señalinteligente y una portadora, el resultado sería apenas una suma algebraica de sus amplitudes como se muestra a seguir.

Adición lineal de dos ondas senoidales

Consideraciones
• La señal resultante de la suma lineal no es apta para transmisión. • Si se transmitiera, el receptor solo detectaría la señal de la portadora, ya que la señal de baja frecuencia no puede propagarse eficientemente comoonda de radio.

El método
• La forma usada para combinar la señal inteligente con la señal de la portadora es usar un dispositivo no lineal. • La combinación de ambas señales en un dispositivo no lineal producirán:
– Un nivel dc – Componentes de cada uno de las dos frecuencias originales – Componentes debidas a la suma y la diferencia de las frecuencias originales – Armónicas de las dosfrecuencias originales

Combinación no lineal

Resultado
• Como resultado de la combinación no lineal se obtiene lo visto en la diapositiva anterior • Las componente de frecuencia obtenidas son:
– (fc – fi) es llamada de lower-side frecuency – fc es llamada carrier frecuency (frecuencia de portadora) – (fc + fi) es llamada de upper-side frecuency

Modulación AM
• En base a lo vistoanteriormente, se puede concluir que tanto la parte superior como la parte inferior de la envoltura de una forma de onda AM es una réplica de la amplitud y de la frecuencia de la señal inteligente • Nota que hay una alteración en la fase de 180°

Ecuación AM
• La ecuación para la forma de onda AM (envoltura) será:

e  ( Ec  Ei sin it ) sin ct
• El producto de la forma de onda de la portadoray de la señal inteligente producirá la suma y la diferencia de las dos frecuencias

Consideraciones
• La envoltura (envolvente) resulta de una combinación no lineal de la portadora con dos señales de menor nivel de amplitud y espaciados igualmente en frecuencia de ambos lados de la portadora • Lo que se muestra hasta aquí es una modulación de la portadora con una señal inteligente puramentesenoidal, pero en la mayoría de los sistemas, la señal inteligente es una forma de onda más compleja que contiene múltiples componentes de frecuencias.

Modulación por una banda de frecuencias inteligentes
• Por ejemplo, la voz humana tiene componentes desde 200Hz a 3kHz, si se usara esta señal para modular, se generarían una banda grande de frecuencias a los lados de la portadora • Ambasbandas que se generan reciben el nombre de banda lateral inferior y banda lateral superior.

Ejemplo
• Una portadora de 1.4 MHz es modulada por una señal de música cuyas componentes de frecuencia van de los 20Hz a los 10kHz. Determina el rango de frecuencias generadas por la banda lateral inferior y superior

Solución
• La banda lateral superior:
– 1,400,000 Hz + 20Hz = 1,400,020 Hz –1,400,000 Hz + 10,000 Hz = 1,410,000 Hz

• La banda lateral inferior:
– 1,400,000 Hz - 10,000 Hz = 1,390,000 Hz – 1,400,000 Hz - 20Hz = 1,399,980 Hz

AM - DSBFC
• Aunque hay varias clases de modulación de amplitud, la que probablemente se usa con más frecuencia es la AM de portadora de máxima potencia y doble banda lateral
– DSBFC (doble-sideband full carrier), también llamado AM convencional osimplemente AM

Espectro de frecuencias de una onda AM (DSBFC)

Amplitud

Portadora
Banda lateral inferior LSB Banda lateral superior USB

Frecuencias del lado inferior

Frecuencias del lado superior

Frecuencia

fc - fi (max)

fc

fc + fi (max)

Ancho de banda para AM DSBFC
• El ancho de banda (BW) de una onda DSBFC de AM es igual a la diferencia entre la frecuencia...