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SISTEMAS DE COMUNICACIONES Certamen 2: Modulaci´on en Amplitud y Angular Luis Arias, Sebasti´ an Godoy 26 de Noviembre de 2007 1. Parte Te´orica. (2 pts) Responda las siguientes afirmaciones con Verdadero o Falso (V ´ o F) seg´ un corresponda en su hoja de respuestas. Las respuestas falsas deben ser justificadas, apoy´ andose por lo que Ud. estime conveniente. Porfavor, sea ordenado y cuide su ortograf´ ıa. 1. A pesar de utilizar el mismo ancho de banda que AM, la modulaci´ on NBFM tiene la desven- taja de necesitar tanta o m´ as potencia que DSB-LC. 2. La modulaci´on DSB-LC es m´ as ineficiente que la modulaci´ on DSB-SC en t´ erminos de po- tencia, pero dada su f´acil demodulaci´ on, es la m´ as utilizada. 3. La demodulaci´on FM conocida como “M´ etodo Indirecto” utiliza un lazo PLL para detectar la fase del cosenoidal entrante. 4. Puesto que el ojo humano es extremadamente sensible a la tonalidad y la saturaci´ on de una imagen, en TV-color se dedica gran parte del ancho de banda disponible para transmitir estas se˜ nales (m I (t)y m Q (t)). 5. El par pre-de–´ enfasis mejora la SNR de un detector FM a´ un cuando ´ este se implemente con un filtro RC simple. 6. Considerando WGN a la entrada, un detector FM presenta buena respuesta en altas frecuen- cias, caso contrario que a un detector PM, que resulta ser constante 7. Un modulador FM puede ser implementado mediante un sistema integrador y un modulador PM conectados en cascada. 8. La modulaci´ on VSB tiene la desventaja de que las restricciones sobre los filtros son muy exigentes con respecto a la modulaci´on de banda lateral ´ unica, pero como ventaja, utiliza menos ancho de banda que una modulaci´ on de doble banda lateral. 9. Latelevisi´onmonocrom´aticautilizatransmisi´ on VSB-AM para enviar conjuntamente la se˜ nal de video y la se˜ nal de audio modulada en DSB-LC para facilitar su detecci´on en el receptor. 10. En resumen, la televisi´ on color transmite: Luminiscencia (m L (t)) y Tonanidad del color (m I (t)) usando modulaci´on VSB, la Saturaci´on del color (m Q (t)) en DSB-SC, agregando el carrier y finalmente ocho ciclos de la subportadora para lograr sincronizaci´on vertical y horizontal. 1

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  • SISTEMAS DE COMUNICACIONESCertamen 2: Modulacion en Amplitud y Angular

    Luis Arias, Sebastian Godoy26 de Noviembre de 2007

    1. Parte Teorica. (2 pts)

    Responda las siguientes afirmaciones con Verdadero o Falso (V o F) segun corresponda en suhoja de respuestas. Las respuestas falsas deben ser justificadas, apoyandose por lo que Ud.estime conveniente. Porfavor, sea ordenado y cuide su ortografa.

    1. A pesar de utilizar el mismo ancho de banda que AM, la modulacion NBFM tiene la desven-taja de necesitar tanta o mas potencia que DSB-LC.

    2. La modulacion DSB-LC es mas ineficiente que la modulacion DSB-SC en terminos de po-tencia, pero dada su facil demodulacion, es la mas utilizada.

    3. La demodulacion FM conocida como Metodo Indirecto utiliza un lazo PLL para detectarla fase del cosenoidal entrante.

    4. Puesto que el ojo humano es extremadamente sensible a la tonalidad y la saturacion de unaimagen, en TV-color se dedica gran parte del ancho de banda disponible para transmitirestas senales (mI(t) y mQ(t)).

    5. El par pre-deenfasis mejora la SNR de un detector FM aun cuando este se implemente conun filtro RC simple.

    6. Considerando WGN a la entrada, un detector FM presenta buena respuesta en altas frecuen-cias, caso contrario que a un detector PM, que resulta ser constante

    7. Un modulador FM puede ser implementado mediante un sistema integrador y un moduladorPM conectados en cascada.

    8. La modulacion VSB tiene la desventaja de que las restricciones sobre los filtros son muyexigentes con respecto a la modulacion de banda lateral unica, pero como ventaja, utilizamenos ancho de banda que una modulacion de doble banda lateral.

    9. La television monocromatica utiliza transmision VSB-AM para enviar conjuntamente la senalde video y la senal de audio modulada en DSB-LC para facilitar su deteccion en el receptor.

    10. En resumen, la television color transmite: Luminiscencia (mL(t)) y Tonanidad del color(mI(t)) usando modulacion VSB, la Saturacion del color (mQ(t)) en DSB-SC, agregandoel carrier y finalmente ocho ciclos de la subportadora para lograr sincronizacion vertical yhorizontal.

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  • 2. Parte Practica.

    2.1. Pregunta 1. (2 pts)

    Demuestre que la razon senal ruido de un detector SSB se mantiene constante como se vio enclases. Comente este resultado comparandolo con la razon senal ruido de la modulacion con por-tadora suprimida.

    2.2. Pregunta 2. (1 pts)

    En un modulador FM, la senal a transmitir, esta dada por 5sinc(1000t). Determine el anchode banda de la senal FM resultante al modularla con una constante de desviacion de frecuencia de2000.

    2.3. Pregunta 3. (1 pts)

    La banda de difusion en FM tiene un intervalo de frecuencia de 88 a 108MHz. Las estacionesemisora tienen una separacion de 200kHz a partir de 88.1MHz hasta 107.9MHz. La desviacionmaxima permitida es de 75kHz, con frecuencias moduladoras de hasta 15kHz.

    Calcule el ancho de banda de una estacion FM utilizando 2 metodos diferentes y analice comose compara este ancho de banda con la separacion de los canales dadas por norma.

    3. Formulario.

    3.1. Modulacion AM

    DSBSC(t) = f(t) cos(ct) AM(t) = [A+ f(t)] cos(ct) m =AmAc

    [ %]Mod. = m 100 %

    f(t) = Am cos(mt) AM(t) = Ac[1 +m cos(mt)] cos(ct)

    2AM(t) =1

    2A2c +

    1

    2f 2(t) =

    f 2(t)

    A2c + f2(t)

    tono=

    m2

    2 +m2fimagen = fc + 2fFI

    SSB(t) = Acf(t) cos(ct) Acf(t) sin(ct), con f(t) = H[f(t)] H(f) =j , f > 0+j , f < 00 , f = 0

    SNR =S

    N=V 2s

    Vn2 n(t) = nc(t) cos(0t) ns(t) sin(0t) n2(t) = n2c(t) = n2s(t)

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  • 3.2. Modulacion FM/PM

    (t) =

    t0

    i() d + 0 i(t) = c +d(t)

    dt(t) =

    {kpf(t) , PM

    kf t

    0f()d , FM

    max = p = kp max{| f(t) |}, para PM fmax = Wf = kf max{| f(t) |}, para FMNBFM(t) = A cos(ct) A sin(mt) sin(ct), con < 0,316

    FM(t) = A+

    n=Jn() cos[(c + nm)t] | Jn() | 0,01 pequeno, Jn()

    n

    2nn!

    B = 2nW Bcarson = 2W (1 + ) > 30 B 2

    2FM(t) =1

    2A2

    +n=

    J2n() =1

    2A2

    3.3. Otras

    2 cos2 = 1 + cos 2 2 cos cos = cos( ) + cos( + ) 2 sin() cos() = sin(2)

    sinc(t) =

    {sin(pit)pit

    , t 6= 01 , t = 0

    4. Tabla de Bessel.

    J0 J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8 J9 J100.1 0.998 0.050 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0000.5 0.938 0.242 0.031 0.003 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0001.0 0.765 0.440 0.115 0.020 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0002.0 0.224 0.557 0.353 0.129 0.034 0.007 0.001 0.000 0.000 0.000 0.0003.0 -0.260 0.339 0.486 0.309 0.132 0.043 0.011 0.003 0.000 0.000 0.0004.0 -0.397 -0.066 0.364 0.430 0.281 0.132 0.049 0.015 0.004 0.001 0.0005.0 -0.178 -0.328 0.047 0.365 0.391 0.261 0.131 0.053 0.018 0.006 0.00110.0 -0.246 0.043 0.255 0.058 -0.220 -0.234 -0.014 0.217 0.318 0.292 0.207

    LA/SG/sg.

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