Post on 18-Sep-2015
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MODULACIN DE AMPLITUD (AM)
Prof. L. GALINDEZ
MODULACIN MODULACIN: El proceso de imprimir seales de informacin de baja frecuencia
en una seal portadora de alta frecuencia.
La demodulacin es el proceso inverso,
donde las seales recibidas se regresan a
su forma original.
MODULACIN La Modulacin es una operacin realizada en
el transmisor para obtener una transmisin
eficiente y confiable de la informacin y
consiste en la variacin sistemtica de algn
atributo de la onda portadora o modulada,
como por ejemplo la amplitud, la fase o la
frecuencia, de acuerdo con una funcin de la
seal del mensaje o seal moduladora.
MODULACIN Supongamos que disponemos de cierta informacin,
analgica o digital, que deseamos enviar por un canal de
transmisin. Este ltimo designa al soporte, fsico o no, que
se utilizar para transportar la informacin desde la fuente
hacia el destinatario.
MODULACIN Para qu se usa la Modulacin?
En los sistemas de comunicacin para adaptar las caractersticas de la seal a las
caractersticas del canal.
Para reducir el ruido y la interferencia.
Para transmitir simultneamente varias seales por un solo canal.
Para superar las limitaciones fsicas en el equipo.
MODULACIN Modulacin para facilidad de Radiacin: Si
el canal de comunicacin es el aire libre,
se necesitan antenas para radiar y recibir
la seal. La radiacin electromagntica
eficiente requiere de antenas cuyas
dimensiones sean del mismo orden de
magnitud que la longitud de onda de la
seal radiada. Si se tiene una seal de 100
Hz, se necesitara una antena de 300Km
de longitud.
MODULACIN Modulacin para facilidad de Radiacin:
Luego, si se usa modulacin para imprimir la
seal del mensaje sobre una portadora de
alta frecuencia, por ejemplo, 100MHz,
entonces la antena tendra una longitud
menor a un metro.
MODULACIN Modulacin para Asignacin de
Frecuencias:
Permite que varias estaciones de radio o
televisin se transmitan simultneamente con
frecuencias portadoras diferentes y permite
sintonizar diferentes receptores para
seleccionar estaciones diferentes.
MODULACIN Investigar en el Caso de la
Modulacin para la Multicanalizacin,
Modulacin para Reducir Ruido e
Interferencia, y Modulacin para Superar
los lmites del equipo.
MODULACIN FINALIDAD DE LA MODULACIN El objetivo de la modulacin es el de adaptar la seal que se
va a transmitir al canal de comunicaciones que hay entre la
fuente y el destinatario. Se introducen, por tanto, dos
operaciones suplementarias a la de la figura anterior; entre
la fuente y el canal, una primera operacin llamada
modulacin, y entre el canal y el destinatario, una segunda
denominada desmodulacin.
MODULACIN FINALIDAD DE LA MODULACIN La cadena de transmisin global queda entonces como se
representa en la figura siguiente.
El objetivo de la transmisin es el de hacer llegar el mensaje
emitido m(t) al destinatario.
En el caso ideal, se tiene: y(t) = m(t).
En la prctica, esto no es as, y tenemos que y(t) es distinto
de m(t).
MODULACIN FINALIDAD DE LA MODULACIN
Banda base
Se habla de seal en banda base cuando se designan los
mensajes emitidos. La banda ocupada se encuentra
comprendida entre la frecuencia 0, o un valor muy cercano a
ste, y una frecuencia mxima fmax.
MODULACIN La seal m(t) es la seal en banda base que se va
a transmitir. Puede ser representada tanto en forma
temporal como en forma de espectro de
frecuencias.
MODULACIN Recordemos que:
Ancho de banda de la seal
El ancho de banda de la seal en banda base es la
extensin de las frecuencias sobre las que la seal
tiene una potencia superior a cierto lmite.
Generalmente, este lmite fmax se fija a -3 dB, que
corresponde a la mitad de la potencia mxima. El
ancho de banda se expresa en Hz, kHz o MHz.
MODULACIN La modulacin recurre a una nueva seal auxiliar
de frecuencia fo. Esta frecuencia fo recibe el
nombre de frecuencia portadora o frecuencia
central. Evidentemente, la frecuencia fo se elige de
forma que se encuentre en la banda de paso del
canal de transmisin B
MODULACIN La seal que ser transmitida, s(t), es la seal
llamada portadora a la frecuencia fo , modulada por
el mensaje m(t).
La seal s(t) ocupa una banda B en tomo a la
frecuencia fo, como se ve en la figura:
MODULACIN En el sentido general del trmino, la modulacin es
una operacin que consiste en transmitir una seal
moduladora
por medio de una seal llamada portadora v(t).
= cos( + )
La modulacin consiste en efectuar un cambio o
variacin en alguno de los parmetros de v(t). La
actuacin sobre A se traduce en una modulacin de
amplitud; si se acta sobre se modula la frecuencia, mientras que si se acta sobre la modulacin es de fase.
MODULACIN AM
La Modulacin de Amplitud (AM, por
amplitude modulation; en espaol se usa
"amplitud modulada"), es el proceso de
cambiar la amplitud de una seal portadora
de frecuencia relativamente alta, en
proporcin con el valor instantneo de la
serial modulante o moduladora (informacin).
MODULACIN AM
La Modulacin AM de portadora de mxima
potencia y doble banda lateral (DSBFC, por
doublesideband full carrier). A este sistema
se le llama tambin AM convencional o
simplemente AM.
MODULACIN AM La Envolvente de AM
Vemos la relacin entre la Portadora:
sin(2)
La seal de entrada (modulante) de la
informacin:
sin(2)
y la onda modulada:
()
MODULACIN AM La Envolvente de AM
MODULACIN AM Un modulador de AM es un dispositivo no lineal, En
consecuencia, hay mezclado no lineal, y
la envolvente de salida es una onda compleja
formada por un voltaje de cd, la frecuencia de la
portadora y la suma ( + ) y diferencia ( ) de las frecuencias, es decir, los productos
cruzados.
Por consiguiente, un espectro de seal de AM
contiene los componentes de frecuencia apartados
Hz a ambos lados de la portadora.
MODULACIN AM
El efecto de la modulacin es trasladar la seal de
modulante en el dominio de la frecuencia para
reflejarse simtricamente alrededor la frecuencia de
la portadora.
MODULACIN AM
MODULACIN AM Este espectro se extiende desde ( ()) hasta
( + ())
Donde:
: Frecuencia de la portadora
(): Frecuencia mxima de la seal moduladora
MODULACIN AM La banda de frecuencias entre () y se
llama Banda Lateral Inferior (LSB, lower sideband)
Toda frecuencia dentro de esta banda es una
frecuencia de lado inferior (LSF, de ,lower side
frequency).
La banda de frecuencias entre + () se
llama Banda Lateral Superior (USB, upper sideband)
Toda frecuencia dentro de esta banda es una
frecuencia de lado superior (USF, de ,upper side
frequency).
MODULACIN AM El ancho de banda (B) de una onda DSBFC de AM
es igual a la diferencia entre la frecuencia mxima de
lado superior y la mnima del lado inferior.
Tambin, es igual a dos veces la frecuencia
mxima de la seal modulante, es decir:
= 2()
MODULACIN AM 1. Ejercicio: Para un modulador DSBFC de AM con
frecuencia de portadora fc =100 kHz y una seal
moduladora de frecuencia mxima ()= 5 kHz
determinar:
(a) Lmites de frecuencia de las bandas laterales
superior e inferior.
(b) Ancho de banda.
(c) Frecuencias de lado superior e inferior, que se
producen cuando la seal moduladora es un tono
de frecuencia nica de 3 kHz
(d) Trazar el espectro de frecuencias de salida.
MODULACIN AM Solucin:
d) Espectro
MODULACIN AM 2. Ejercicio: Para un modulador DSBFC de AM con
frecuencia de portadora fc =200 kHz y una seal
moduladora de frecuencia mxima ()= 10 kHz
determinar:
(a) Lmites de frecuencia de las bandas laterales
superior e inferior.
(b) Ancho de banda.
(c) Frecuencias de lado superior e inferior, que se
producen cuando la seal moduladora es un tono
de frecuencia nica de 6 kHz
(d) Trazar el espectro de frecuencias de salida.
Propuesto