Post on 04-Nov-2015
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Modulacin Digital (ASK) Tagua K, estudiante de la UNACH
ABSTRACT
This work is based on determining the ASK modulation
(amplitude-shift keying), which is an amplitude modulation
where the modulating signal (data) is digital. The two binary
values are represented with two different amplitudes and it is
usual that one of the two amplitudes is zero; one of the binary
digit is is represented by the presence of the carrier at constant
amplitude, and the other digit is represented by the absence of
the carrier signal.
We will see through Labview a modulated signal (ASK) by the
Nyquist sampling theorem, with emphasis on the types of
analog modulation of pulse and an explanation of the
quantification and the code of a sampled signal.
We verify errors by varying the input parameters of the
program. Index Terms Labview-Nyquist, ASK.
I. INTRODUCTION
Modulacin engloba el conjunto de tcnicas que se usan para
transportar informacin sobre una onda portadora, tpicamente
una onda sinusoidal. Estas tcnicas permiten un mejor
aprovechamiento del canal de comunicacin lo que posibilita
transmitir ms informacin en forma simultnea adems de
mejorar la resistencia contra posibles ruidos e interferencias.
Segn la American National Standard for Telecommunications,
la modulacin es el proceso, o el resultado del proceso, de variar
una caracterstica de una onda portadora de acuerdo con una
seal que transporta informacin.
El propsito de la modulacin es sobreponer seales en las
ondas portadoras.
Bsicamente, la modulacin consiste en hacer que un parmetro
de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las
variaciones de la seal moduladora, que es la informacin que
queremos transmitir.
La existencia de informacin digital, impone la necesidad
de desarrollar tcnicas de modulacin, que permitan la ptima
transmisin de estos datos a travs de los canales analgicos
previamente establecidos.
Esto permite emplear los mismos canales de comunicaciones
analgicas ya instalados, evitando costos adicionales.
Se tiene un emisor y un receptor, los cuales intercambian
informacin entre ellos (suponiendo el sistema full-duplex) a
travs de un medio de transmisin.
Documento recibido el 5 de Junio del 2015. Este manuscrito se realiz en la
Universidad Nacional de Chimborazo (UNACH) de la ciudad de Riobamba, en
el laboratorio de Electrnica de la Carrera de Electrnica y Telecomunicaciones
ubicada en el edificio principal de la Facultad de Ingeniera.
K. F. Tagua, realizo la documentacin que posteriormente fue avalada por
el Mater Ciro Radicelli docente de la ctedra de Comunicaciones Digitales para
su respectiva calificacin. (Telfono: 0999298156; e-mail:
kattyta_tagua@hotmail.com).
II. ANTECEDENTES
Muestreo.- El proceso de muestreo es comn en todos los
sistemas de modulacin de pulsos, y por tanto, su descripcin
se hace en el dominio del tiempo. Mediante este proceso una
seal analgica continua en el tiempo se convierte en una
secuencia de pulsos discretos de la seal. El teorema de
muestreo menciona que: Una seal continua, de energa finita
y limitada en banda, sin componentes espectrales por encima
de una frecuencia queda descrita completamente especificando los valores de la seal a intervalos de 1/2 segundos. Mediante un filtro pasa bajos podemos recuperar la
misma seal. La seal 2 se designa como frecuencia de Nyquist.
El teorema de Nyquist explica que para nosotros poder
reconstruir de manera exacta la forma de una onda es necesario
que la frecuencia de muestreo sea superior al doble de la
frecuencia mxima a muestrear, por ejemplo: si la seal a
muestrear es de 10 kHz, por el teorema de Nyquist la frecuencia
de muestreo debe ser de 20 kHz o superior.
= 2 Ec 1. Teorema de Nyquist
MODULACIN POR PULSOS
Este tipo de modulacin es la respuesta inmediata del anlisis
de una seal analgica. Si una seal se muestrea a intervalos
rectangulares, en lugar de tener una serie de valores continuos,
se tendr valores discretos a intervalos determinados.
Imagen 1. Muestreo de una seal analgica. [2]
Si queremos reconstruir de nuevo la seal muestreada en una
seal analgica, lo podemos hacer empleando un filtro pasa
bajos como se observa en la Imagen 2.
Imagen 2. Recuperacin de una seal PAM mediante
filtrado a paso bajo. [2]
MODULACION DIGITAL ASK.
Amplitude Shift Keying (ASK), tambien conocida como OOK
(On-Off), es una tecnica de modulacion digital en la que la
informacin se encuentra modulada en amplitud. Asi pues,
ASK no es mas que un caso particular de modulacin AM.
La funcin de la seal modulada ASK es
= () Es decir
Si f(t) = 0v () = 0 Si f(t) = Av () =
Imagen 4. Modulacin ASK. A) seal binaria de informacin,
b) seal modulada ASK. [1]
MODULADOR ASK
Imagen 4.1 Modulador ASK. [1]
Un modulador balanceado es similar a un multiplicador
analgico. La seal de salida es el producto de dos seales de
entrada ver Imagen 4.1
A la salida del modulador aparece el producto de las seales
f(t) digital y portadora.
III. METODOLOGIA
OPERACION
1. Se elegir la frecuencia de la portadora, frecuencia de
bits y la frecuencia de muestreo para el demodulador.
2. Se debe configurar la amplitud de la seal modulada y
el nmero de bits para la simulacin.
3. Para poder observar el efecto del ruido sobre la seal
se debe introducir el valor de la energa entre el ruido
(mientras menor sea el valor mayor ser el ruido)
4. Anotaremos conclusiones y resultados.
Figura1. Implementacion en Labview.
IV. ANALISIS Y RESULTADOS
como se observa en la figura 1 y figura 2. al trabajar conuna
frecuencia de 4000 Hz, no se obtiene una desviacion mientras
que al trbajar con una frecuencia inferior se da un valor de 3
en desviacion,
Figura 1. Seal de entrada y modulacin en el tiempo. (ASK)
Figura 2. Seal de entrada y seal modulada en el tiempo
(ASK)
V. CONCLUSIONES
Al determinar una desviacin estndar de ruido las orbitas
de la constelacin de ruido se ven afectados de manera brusca,
mientras que cuando no existe desviacin de ruido estndar la
constelacin de ruido se conforma de orbitas ms definidas
S la presencia de desviacin estndar el nmero de bits de
llegada se reducen de manera considerable, mientras que al
ser nula la desviacin estndar el nmero de bits de llegada no
se ve afectado de manera brusca.
En la grfica de orbitas de la constelacin se ve afectada a la
potencia de envi de la seal, ya que si dicha potencia es mayor
esta constelacin no vara de manera abrupta.
VI. ANEXOS
1. EXISTENCIA DE DESVIACIN ESTNDAR(FC=4000)
Anexo 2. Transformada de Fourier y constelacin.
Anexo 3. Seal modulada con ruido.
Anexo 4. Transformada de Fourier de la seal modulada con
ruido.
Anexo 5. Constelacin de la seal modulada con ruido.
Anexo 6. Deteccin de la seal
Anexo 7. Transformada de Fourier de la seal detectada.
Anexo 8. Relacin Pe vs(E/n)
Anexo 9. Comparacin de bits de entrada y salida.
2. EXISTENCIA DE DESVIACIN ESTNDAR DE RUIDO = 3 (FC=700 HZ)
Anexo 11. Transformada de Fourier de la seal modulada.
Anexo 12. Constelacin de la seal entrante.
Anexo 13. Seal entrante con ruido.
Anexo 14. Constelacin de la seal de entrada con ruido.
Anexo 15. Deteccin de la seal
Anexo 16. Transformada de Fourier de la seal de entrada
con ruido.
Anexo 17. Deteccin de la seal
Anexo 17. Comparacin de bits de entrada y salida.
VII. REFERENCIAS
[1] J. L. Rodriguez, Modulacion de seales digitales, Universidad de Sevilla, Sevilla, 1995.
[2] E. Hernandez, Capitulo 5, Colombia, 2002.
VIII. BIBLIOGRAFAS
Katty F. Tagua naci en Puyo-
Pastaza. Realizo sus estudios
secundarios en la Unidad Educativa
San Vicente Ferrer obteniendo el ttulo de bachiller en Fsico -
Matemtico y en la Unidad Educativa
Monseor Alberto Zambrano
obteniendo el ttulo de bachiller en
Ciencias-Sociales. En el ao 2012
ingreso a la Universidad Nacional de Chimborazo de la ciudad
de Riobamba actualmente cursa el quinto semestre de la carrera
de Ingeniera en Electrnica y Telecomunicaciones