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Modulación fks

1. RESUMEN

En este documento pretendemos como estudiantes de ingeniería electrónica demostrar nuestras habilidades no solamente en el manejo de la instrumentación utilizada en el laboratorio sino además demostrar en la practica lo aprendido en la teoría acerca de la modulación por desplazamiento de frecuencia o FSK, (Frequency Shift Keying) una técnica de transmisión digital de información binaria (ceros y unos) utilizando dos frecuencias diferentes. La señal moduladora solo varía entre dos valores de tensión discretos formando un tren de pulsos donde un cero representa un "1" o "marca" y el otro representa el "0" o "espacio".

2. INTRODUCCION

En la modulación digital, a la relación de cambio a la entrada del modulador se le llama bit-rate y tiene como unidad el bit por segundo (bps).

A la relación de cambio a la salida del modulador se le llama baud-rate. En esencia el baud-rate es la velocidad o cantidad de símbolos por segundo.

En FSK, el bit rate = baud rate. Así, por ejemplo, un 0 binario se puede representar con una frecuencia f1, y el 1 binario se representa con una frecuencia distinta f2.

El módem usa un VCO, que es un oscilador cuya frecuencia varía en función del voltaje aplicado.

Indice modulación general para una M − FSKn = (2fd) / [(M − 1)Rsymb]

Siendo: fd: maxima desviación en frecuencia; Rsymb: Velocidad de símbolo por segundo.

El índice de modulación tiene gran incidencia en la señal modulada y determina los dos tipos fundamentales de FSK.

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2.1 FSK de banda reducida o banda angosta

Si el índice de modulación es pequeño,

(esto significa que la variación de frecuencia de la señal modulada produce una

diferencia de fase menor que ), se tiene modulación de frecuencia en banda angosta y su espectro de frecuencias es similar al de ASK. La única diferencia es que en este caso, la amplitud de las armónicas se ve afectada por la frecuencia o sea, se tiene una pequeña modulación de amplitud, superpuesta a la FSK.

El ancho de banda necesario para FSK de banda angosta es igual al necesario para ASK.

2.2 FSK de banda ancha

Las ventajas de FSK sobre ASK se hacen notables cuando el índice de modulación es

grande es decir .

Con esta condición se aumenta la protección contra el ruido y las interferencias, obteniendo un comportamiento más eficiente respecto a ASK, puesto que en este caso la pequeña modulación de amplitud mencionada en el caso de FSK de banda angosta, se hace despreciable.

La desventaja es que es necesario un mayor ancho de banda, debido a la mayor cantidad de bandas laterales (un par por cada armónica

3. MARCO TEORICO

3.1 Módems telefónicos.

Su uso más común y conocido es en transmisiones de datos por vía telefónica.

Las computadoras procesan datos de forma digital; sin embargo, las líneas telefónicas de la red básica sólo transmiten señales analógicas.

Los métodos de modulación y otras características de los módems telefónicos están estandarizados por el UIT-T (el antiguo CCITT) en la serie de Recomendaciones "V". Estas Recomendaciones también determinan la velocidad de transmisión. Destacan:

V.21. Comunicación Full-Duplex entre dos módems analógicos realizando una variación en la frecuencia de la portadora de un rango de 300 baudios, logrando una transferencia de hasta 300 bps (bits por segundo).V.22. Comunicación Full-Duplex entre dos módems analógicos utilizando una modulación PSK de 600 baudios para lograr una transferencia de datos de hasta 600 o 1200 bps.V.32. Transmisión a 9.600 bps.V.32bis. Transmisión a 14.400 bps.V.34. Estándar de módem que permite hasta 28,8 Kbps de transferencia de datos bidireccionales (full-duplex), utilizando modulación en PSK.

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V.34bis. Módem construido bajo el estándar V34, pero permite una transferencia de datos bidireccionales de 33,6 Kbps, utilizando la misma modulación en PSK. (estándar aprobado en febrero de 1998)V.90. Transmisión a 56'6 kbps de descarga y hasta 33.600 bps de subida.V.92. Mejora sobre V.90 con compresión de datos y llamada en espera. La velocidad de subida se incrementa, pero sigue sin igualar a la de descarga.Existen, además, módems DSL (Digital Subscriber Line), que utilizan un espectro de frecuencias situado por encima de la banda vocal (300 - 3.400 Hz) en líneas telefónicas o por encima de los 80 KHz ocupados en las líneas RDSI, y permiten alcanzar velocidades mucho mayores que un módem telefónico convencional. También poseen otras cualidades, como es la posibilidad de establecer una comunicación telefónica por voz al mismo tiempo que se envían y reciben datos.

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NORMA V23 HALL DUPLEX (600BPS-1200BPS)

Comunicación asíncrona

• Modulación FSK

• Un canal (Half - Duplex)

• Canal

– 1700 Hz (1300 Hz (1), 2100 Hz (0))

• Velocidad de transmisión (baudios): 1200 baudios

• Velocidad de transmisión (bps): 1200 bps

F space:1200Hz Fmark: 2200 Hz

=300Hz

Conceptos claves:XR-2206:Es un circuito integrado generador defunciones monolítica capaz de generar oproducir alta calidad de señales (seno,cuadrada, triangular, rampa y pulso enforma de ola), de estabilidad yexactitud. El resultado en forma de olapuede ser ambas amplitud y frecuenciamodular por parte externa , la frecuenciade operación puede ser seleccionadaexternamente en mas de un rango de

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0.01Hz a mas de 1Mhz.XR-2211:Imposición de una señal a una ondaportadora alternante de manera que laamplitud de la portadora permanececonstante, mientras que su frecuenciavaría proporcionalmente con laamplitud de la señal.El proceso inverso de modulación.Consiste en la recuperación de la señalmoduladora (o información) de unaonda portadora después de pasar por elmedio de transmisión.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DELMODULADOR FSK CON CIRCUITOINTEGRADO XR-2206

figura 1

El generador de funciones monolíticaXR-2206 está idealmente equipado pararealizar modulaciones de amplitud. Lafrecuencia que opera sin limitaciones deVCO en el generador de funciones XR-2206 es la portadora, es decir, esgenerada por el mismo, y esdeterminada por un capacitor de tiempo

externo (pines 5 y 6) y un resistor (pin7). La señal de modulación se aplica alpin 1.El nivel de cd sobre el pin 2 esaproximadamente igual al voltaje de cden el pin 3, el cual generalmente sepolariza a la mitad entre los 12V y latierra física para permitir una máximaseñal de salida de ca simétrica.Especificaciones Técnicas:1 Generados de funciones XR-2206Resistencias de 200Ω, 4.7 KΩ, 22 KΩ,33KΩ, potenciometro de 50 KΩ.Capacitores de 1 nf, 1μf, 22 nf.1 fuente de CD de 12.

DEMODULADOR FSK XR 22-11

figura 2Especificaciones Técnicas:1 Generados de funciones XR-2211Resistencias de 470 KΩ, 1 KΩ, 4.7KΩ, 270 Ω, 10 KΩ.Capacitores de 1μf, 0.47μf, 0.1μf, 22 nf,10 nf.1 fuente de CD de 12RESULTADOS

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• La frecuencia de entrada dada por elgenerador de señales hacia elmodulador es: f.in=355.6 Hz y laseñal que damos es cuadrada.• En el modulador la frecuencia desalida es: f = 3.2 Khz• Por ultimo la frecuencia en eldemodulador es: f = 1.250 Khz en elpin 7 de este circuito integrado XR-2211 se debe medir la frecuencia desalida que debe ser igual a la que sea suministrado por el generador deseñales, al hacer la medición dio: f =357.4 Hz y la forma de ondacuadrada igual a la que se introdujo.

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