espectro en banda base de fm monokio4.com/elec/est/imagenes/fmestereo-modespeciales.pdf · espectro...

46
1 JMP 1 Espectro en Banda Base de FM Mono 50 15K L+R f A

Upload: others

Post on 13-May-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

1JMP1

Espectro en Banda Base de FM Mono

50 15K

L+R

f

A

Page 2: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP2

Espectro en Banda Base de FM Estéreo

50 15K

19K

23K 53K38K

L+RL-R L-R

f

A

Page 3: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP3

Generación de FM Estéreo

PE Sumador

PE Inversor Sumador SumadorMod Bal

X2 Oscilador19 KHz

L+R

L-R

L

-RR

L

L+R

38 KHz

19 KHz

19 KHz

L-R

Page 4: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP4

Decodificación de FM Estéreo

Detector

DEMatriz

DecodificadoraMod Bal

: 2

L+R

L-R

38 KHz

VCO38 KHz

19 KHz

19 KHz

DE

L-R

Comp.Fase

L

R

L+R L-R

Page 5: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP5

Matriz Decodificadora de FM Estéreo

L+R

L-R

Inversor

Sumador

Sumador

-L+R

DE

DE

2R

2L

Page 6: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP6

Espectro en Banda Base de FM Estéreo con SCA

50 15K

19K

23K 53K38K

L+RL-R L-R

60K 67K 74Kf

A

Subsidiary Carrier Authorization(SCA)

Page 7: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP7

Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS

50 15K

19K

23K 53K38K

L+RL-R L-R

60Kf

A

57K

RDS

Page 8: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP8

Espectro en Banda Base de FM

50 15K

19K

23K 53K38K

L+RL-R L-R

60K 67K 74Kf

A

57K

Subsidiary Carrier Authorization(SCA)

RDS

Page 9: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP9

RDS

•Las señales del sistema deben ser compatibles con los receptores existentes•Los datos no deben interferir la recepción del sonido•La recepción debe ser confiable en el área de cobertura del programa principal •El formato de los mensajes debe ser flexible, adaptándose a las necesidades de cada emisora.

Condiciones mínimas requeridas por el sistema RDS:

Page 10: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP10

RDS

•Identificación de la emisora•Información sobre los programas emitidos •Radiotexto•Servicio de buscapersonas •Telecontrol•Frecuencias alternativas de la misma emisora •Frecuencias de emisoras hermanas

Información que envía el sistema RDS:

Page 11: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP11

RDS

•Telecontrol de indicadores de tráfico en carreteras•Presentación del nombre de la emisora en la pantalla del receptor •Comentarios de música en la pantalla del radiorreceptor •Sintonización automática de emisiones alternativas en el caso de atenuación de señales •Sincronización horaria del radiorreceptor

Servicios típicos del sistema RDS:

Page 12: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP12

RDS

Tipo de modulación PSK (Phase Shift Keying)

fcRDS= 57 KHZ (Frecuencia de subportadora RDS) (=3x19 KHz)

R= 1187.5 bps (velocidad de transmisión)

Especificaciones del sistema RDS:

Page 13: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP13

MODULACIÓN POR PULSOS

Page 14: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP14

Modulación por Pulsos

•Las modulaciones analógicas solo permiten ser

multiplexadas en FDM (Frequency Division Multiplex)

•Las modulaciones por pulsos pueden ser multiplexadas

en TDM (Time Division Multiplex)

Page 15: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP15

Modulación por Pulsos

Para obtener las distintos tipos de modulación por

pulsos, la señal analógica debe ser muestreada.

t

va

Ta=1/fa

Ts=1/fs

Page 16: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP16

Modulación por Pulsos

• Para poder realizar un muestreo sin pérdida de

información se necesita tomar muestras a una frecuencia

fs>>fa.

• Nyquis demostró que la frecuencia mínima de

muestreo es:

fs>2 fa máx

fa máx : es la máxima frecuencia de la señal moduladora.

Para la voz se usa fs = 8 KHz

Page 17: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP17

Modulación PAM

t

t

S(t)

G(t)

F(t)vPAM

t

t

Ts

Page 18: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP18

Modulación PAM

)cos()(

2)(1

tn

Tn

Tnsen

TTtS s

nωτπ

τπττ ∑∞

=

+=

)]cos()(

2)[()()(1

tn

Tn

Tnsen

TTtFtStFf s

nPAM ωτπ

τπττ ∑∞

=

+==

)]cos()(

)(2)([)()(1

tn

Tn

Tnsen

TtF

TtFtStFf s

nPAM ωτπ

τπττ ∑∞

=

+==

)cos()( tADtF aω+=

Page 19: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP19

Modulación PAM

Page 20: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP20

Modulación PAM

Page 21: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP21

TDM

1

MULTIPLEXOR DESMULTIPLEXOR

2

3

4

Sincronismo Sincronismo

1

2

3

4

Canales deEntrada

Canales deSalida

Medio deComunicación

Page 22: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP22

TDM - Modulación PAM

t

t

S(t)

A(t)

vPAM

t

t

Ts

B(t)

a b c d s

t

Page 23: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP23

Modulación PAM

Ventajas de la modulación PAM

Permite enviar más de un canal usando TDM

Desventajas de la modulación PAM

Mayor ancho de banda que la señal analógica.

Sensible al ruido en forma similar a las señales de AM

Page 24: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP24

Modulación PWM

Page 25: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP25

Modulación PWM

Page 26: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP26

PCM

El PCM consta de tres procesos :

•Muestrear la señal de información (PAM)

•Cuantificar

•Codificar

Page 27: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP27

PCM

Cuantificar:

En este proceso la señal analógica se divide en un determinado número de niveles.

Son típicos usar 8 bits para señales de voz y 16 bits música de alta fidelidad.

El número de niveles resultantes es: N= 2m

Page 28: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP28

Cuantificar

t

t

S(t)

A(t)

N= 23=8

Ts

7

6543210

Page 29: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP29

PCM

Page 30: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP30

Modulación de señales digitales

Page 31: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP31

Modulaciones Básicas

· FSK: Frequency Shift Keying

· ASK: Amplitude Shift Keying

· PSK: Phase Shift Keying

Page 32: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP32

Modulación ASK

t

t

0 1 1 0 0 1

VC

Portadora

ASK

VASK

Datos

Page 33: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP33

Modulación FSK

t

t

0 1 1 0 0 1

VC

Portadora

FSK

Datos

VFSK

Page 34: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP34

Modulación PSK

t

0 1 1 0 0 1

Datos

t

VC

Portadora

PSK

VPSK

t

Page 35: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP35

Desviación de frecuencia en modulación FSK

"1""0"

170022001200

BELL 202

f [Herz]

Page 36: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP36

Funciones de Bessel

0 2 4 6 8 10 12 14 16

0.5

0.25

0.25

0.5

0.75

1

Jn 0 x,( )

Jn 1 x,( )

Jn 2 x,( )

Jn 3 x,( )

Jn 4 x,( )

Jn 5 x,( )

x

Page 37: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP37

Modulación FSK

"1""0"

170022001200

BELL 202

f [Herz]

Page 38: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP38

Espectro de Modulación FSK

"1""0"

170022001200

23001100500 2900

600 600 BELL 202

f [Herz]

Page 39: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP39

Espectro de Modulación FSK

"1""0"

117012701070

13201020870 1470

150 150BELL 103

212522252025

227519751825 2425

150 150

"1""0"

MODOORIGEN

Transmite Recibe

Page 40: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP40

Límites para la modulación FSK en un canal telefónico

AB =2fb fb = AB/2

R = fb máx = 1200 bps (normalizado)

R = D

Modo: Half Duplex 2H

Page 41: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP41

Modulador de FSK

Datos digitales amodular

Señal FSKVCO

Page 42: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP42

Demodulación de una Señal FSK

Datos de informaciónDemodulada

Señal FSK

Comparadorde Fase

VCO

Amp. yFiltro

Pasabajos

Page 43: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP43

Señal FSK norma V.21

bits

V21source

Nºbit0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

0

a) V21 origen, (R=300 bps)

M:980hz; S:1180hz

bits

V21answer

Nºbit0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

0

b) V21 Respuesta, (R=300 bps)

M:1650Hz; S:1850Hz

Page 44: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP44

Modulador de PSK

Datos digitales amodular

Señal PSK

ModuladorBalanceado sen wt

-sen wt

sen wtSeñal Portadora

+1

-1

Page 45: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP45

Espectro de señal PSK en un canal telefónico

Page 46: Espectro en Banda Base de FM Monokio4.com/elec/est/imagenes/FMEstereo-ModEspeciales.pdf · Espectro en Banda Base de FM Estéreo Con RDS 50 15K 19K 23K 53K38K L+R L-R L-R 60K f A

JMP46

Límites para la modulación PSK en un canal telefónico

AB = fb fb = AB

R = fb máx = 2400 bps (normalizado)

R = D

Modo: Half Duplex 2H