Presentación · Title: Presentación Created Date: 2/20/2015 8:17:35 AM
Presentación AM
21
Modulación. Modulación de Amplitud Ing. Maria E. Salazar R. Telecomunicaciones
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Modulacion AM
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Modulación. Modulación
de Amplitud
Ing. Maria E. Salazar R.Telecomunicaciones
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¿Qué es la Modulación?
Es el proceso de transformar la información
de su forma original a una forma mas
adecuada para la transmisión.
La información (Onda Moduladora) se
transporta sobre una Onda Portadora,
obteniendo al final la Onda Modulada.
La Demodulación es el proceso inverso, la
onda modulada vuelve se convierte
nuevamente en información.
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Tipos De Modulación
Modulación Analógica
A partir de señales analógicas: la voz
humana, audio y video en su forma eléctrica
Modulación Digital
A partir de señales generadas por fuentes
digitales: una computadora.
AM, FM, PM ASK, FSK, PSK, QAM
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Ventajas de la Modulación
• Facilita la propagación de la señal de información por cable o por el aire.
• Ordena el radioespectro, distribuyendo canales a cada información
distinta.
• Disminuye dimensiones de antenas.
• Optimiza el ancho de banda de cada canal.
• Evita interferencia entre canales.
• Protege a la información de las degradaciones por ruido.
• Define la calidad de la información trasmitida.
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Señal Portadora
Una forma de onda, que es modulada
por una señal que se quiere transmitir.
Señal Moduladora
Es de una frecuencia mucho más alta
que la de la señal moduladora.
Al modular una señal desplazamos su
contenido en frecuencia, ocupando un
cierto ancho de banda alrededor de la
frecuencia de la onda portadora.
Es la señal que contiene la información a
transmitir.
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Conceptos básicos de las Señales
Amplitud: es el valor
instantáneo de una señal en
cualquier momento. En
transmisión de datos se mide
en Voltios.
Frecuencia: es el inverso del
periodo (1/T), representa el
número de repeticiones de un
período por segundo y se
expresa en ciclos por segundo ó
Hertz (Hz)
Fase: es una medida de la
posición relativa en el tiempo del
período de una señal
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Fase
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Modulación de Amplitud - AM
Es un caso de modulación
donde tanto las señales de
transmisión como las señales de
datos son analógicas.
El efecto de la modulación es
trasladar la señal modulante en
el dominio de la frecuencia para
reflejarse simétricamente
alrededor de la frecuencia de la
portadora.
Es el proceso de cambiar la
amplitud de una portadora de
frecuencia relativamente alta de
acuerdo con la amplitud de la
señal modulante (información)
Ing. Maria E. Salazar R.Telecomunicaciones
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Modulación de Amplitud - AM
La Banda de radiodifusión AM
comercial abarca desde los 535 a los
1606 kHzUn modulador AM es un
dispositivo con dos señales de
entrada, una señal portadora y
la señal de información o
moduladora.La radiodifusión de tv comercial se
divide en 3 bandas: 2 de VHF y 1 de
UHF
Canales bajos de VHF: del
canal 2 al 6 (54 a 88 MHz)
Canales altos de VHF: del
canal 7 al 13 (174 a 216
MHz)
Canales altos de VHF: del
canal 14 al 83 (470 a 890
MHz)
Comunicaciones de Radio Movil,
como una radio de banda civil
(26965 a 27405 MHz)
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Conceptos Básicos
Coeficiente de Modulación:
Describe la cantidad de cambio de amplitud (Modulación)
presente en una forma de onda AM
Porcentaje de Modulación:
Establece el Coeficiente de Modulación en porcentaje (%)
𝑚 =𝐸𝑚𝐸𝑐
Coeficiente de Modulación
Cambio pico en la
amplitud del voltaje de
onda de salida (volts)
Cambio pico del voltaje de la
portadora no modulada (volts)
𝑀 = 𝑚. 100% =𝐸𝑚𝐸𝑐
. 100
Porcentaje de Modulación
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𝐸𝑚 =1
2(𝑉𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑚𝑖𝑛)
𝐸𝑐 =1
2(𝑉𝑚𝑎𝑥 + 𝑉𝑚𝑖𝑛)
𝑚 =(𝑉𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑚𝑖𝑛)
(𝑉𝑚𝑎𝑥 + 𝑉𝑚𝑖𝑛)
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Conceptos Básicos
Distribución de voltaje AM
Forma de onda de voltaje
variante en el tiempo para
la portadora
Amplitud pico de la
portadora (volts)
Frecuencia de la portadora
𝑉𝑐 𝑡 = 𝐸𝑐 sin(2𝜋𝑓𝑐𝑡)Expresión matemática de una
portadora no modulada
𝑉𝐴𝑀 𝑡 = [𝐸𝑐+𝐸𝑚 sin 2𝜋𝑓𝑚𝑡 ] . [sin 2𝜋𝑓𝑐𝑡 ]
Amplitud de la onda
modulada
Frecuencia de la señal
modulante
Expresión matemática
de la amplitud de una
onda modulada
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Conceptos Básicos
Distribución de Potencia AM
Potencia de la portadora Voltaje pico de la portadora (volts)
𝑃𝑐 =𝐸𝑐
2
2𝑅
La potencia es importante debido a la relación S/N en el receptor. Sin embargo, no es la potencia
total la más importante, sino sólo la porción que se utiliza para transmitir información. La
portadora no cambia con la modulación y no contiene información; su única función es ayudar a
demodular la señal en el receptor. Esto hace que en AM se desperdicie potencia.
Resistencia de Carga (ohms)
Potencia de la portadora
a través de la
resistencia de carga R:
Potencia de las bandas
laterales a través de la
resistencia de carga R:𝑃𝑢𝑠𝑏 = 𝑃𝑙𝑠𝑏 =
𝑚2𝐸𝑐2
8𝑅𝑃𝑢𝑠𝑏 = 𝑃𝑙𝑠𝑏 =
𝑚2𝑃𝑐4
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Conceptos Básicos
Distribución de Potencia AM
La potencia total PT de la
señal completa es la suma de
la potencia en la portadora y
en las bandas laterales:
𝑃𝑡 = 𝑃𝑐 +𝑚2𝑃𝑐2
𝑃𝑡 = 𝑃𝑐 + 𝑃𝑢𝑠𝑏 + 𝑃𝑙𝑠𝑏
La PT aumenta con la
modulación. Para modulación
al 100%, será 50% mayor que
la de la portadora sin
modulación.La potencia extra va hacia las
bandas laterales. La de la
portadora no cambia con la
modulación.
La potencia útil alcanza un
máximo de un 1/3 de la Pt. Por
esta razón, la transmisión AM
es más eficiente cuando m=1.
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Tipos de AM
Modulación AM DSBFC ó Convencional: probablemente sea la forma más utilizada de la modulación
de amplitud. AM DSBFC se le llama algunas veces como AM convencional.(Double Side Band
Frequency Carrier/Banda lateral doble con Portadora completa). La onda modulada de salida
contiene todas las frecuencias que compone la señal AM y se utiliza para llevar la información a
través del sistema. A la forma de onda modulada se le denomina envolvente. Cuando se aplica una
señal moduladora a una señal portadora, la onda de salida varia de acuerdo a la señal moduladora,
en donde la envolvente de la onda modulada es exactamente igual a la señal moduladora.
Modulación AM DSBSC: es la Modulación De Banda Lateral Doble Con Portadora Suprimida (DSB-
SC, del inglés DoubleSide Band – Supressed Carrier) la componente de la portadora se elimina del
espectro de potencia, ya que ésta consume la mayor cantidad de potencia en la transmisión
produciendo así una baja eficiencia. La portadora no tiene ninguna información. Toda la información
transmitida está exclusivamente en las bandas laterales. Por ello, la portadora puede suprimirse y no
transmitirse. Lo que hace de este un método de modulación muy ineficaz. Como la amplitud de la
portadora es cero o muy pequeña, la ecuación se reduce a:
Modulación AM SSBFC: AM de banda lateral unica (SSBFC) es una forma de modulacion de amplitud
en la que la portadora se transmite con potencia maxima, pero solo se transmite una de las bandas
laterales. En consecuencia la transmision en AM SSBFC necesita la mitad del ancho de banda de un
AM convencional. La ecuación de la señal modulada en amplitud SSBFC puede ser cualquiera de las
siguientes
La potencia total de una onda de amplitud modulada SSBFC es igual a la suma de las potencias de la
portadora y de una de las bandas laterales. Entonces:
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Modulación AM VSB: MODULACION EN BANDA LATERAL VESTIGIAL(VSB)
Cuando se quiere ahorrar ancho de banda, la modulación SSB parece la más adecuada. Sin
embargo, dado que es imposible eliminar exactamente la banda indeseada, este esquema de
modulación produce una mala reproducción de las bajas frecuencias; además es bastante complicado
generarla y detectarla. Aparece entonces un esquema de modulación que mejora estos dos últimos
problemas a cambio de un ligero aumento del ancho de banda. Esto produce VSB o banda lateral
vestigial, que deja pasar casi completamente una banda y un vestigio de la otra, lo que proporciona el
uso de un filtro con una respuesta no tan exigente como en SSB que permite el paso de una porción de
esta banda lateral indeseada, el diseño se simplifica pero el ancho de banda aumenta, una vez más se
mejora la señal en las bajas frecuencias que ahora pueden ser utilizadas para el envío de información
adicional. La aplicación más difundida de VSB es en TV comercial. La señal VSB puede ser vista como
una señal DSB filtrada de manera muy particular. Las características de dicho filtro se deducen
imponiendo como condición que el mensaje se pueda recuperar con un detector síncrono como en
todos los otros métodos de modulación lineal
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