modulacion y frecuenca comunicacion analogicas 2

COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011

MODULACIÓN LINEAL

3.1 DSB-SC (Doble Banda Lateral sin portadora).3.2 AM. Modulación, demodulación coherente y no

coherente. Potencia, eficiencia. Receptor superheterodino. Estándar AM

3.3 SSB (Banda lateral única).3.4 VSB (Banda Lateral Vestigial).3.5 Traslación de frecuencia y mezclado.


Esquemas de modulación lineal

( ) ( ) cos(2 ) ( )sin(2 )I c Q cs t s t f t s t f t

•sI(t) es la componente en fase de la señal modulada s(t), y sQ(t) es su componente en cuadratura.

•En modulación lineal ambas componentes son señales pasa bajo que están relacionadas linealmente a la señal mensaje m(t)

•De forma general la modulación lineal es definida por:


Esquemas de modulación lineal (2)

•Dependiendo de cómo esas componentes son definidas se pueden identificar tres tipos de modulación lineal:

•Modulación de doble banda lateral con portadora suprimida, DSB-SC (Double sideband-suppresed carrier). Donde solo las bandas laterales superior e inferior se transmiten.

•Modulación en banda lateral única, SSB (single sideband modulation). Donde solo una banda lateral (la superior o la inferior) es transmitida.

•Modulación de banda lateral vestigial (o residual), VSB (vestigialsideband modulation). Donde solo una vestigio de una de las bandas laterales y un versión modificada de la otra banda lateral son transmitidas.


Modulación de doble banda lateral con portadora suprimida, DSB-SC

( ) ( ) cos(2 )c cs t A m t f t

Esta forma de modulación es generada usando un modulador de producto que multiplica la señal mensaje m(t) por la onda portadora:



•La señal modulada pasa por una inversión de fase siempre y cuando la señal mensaje cruce por cero.•Consecuentemente la envolvente de una señal DSB-SC es diferente de la señal mensaje.•Esto es diferente al caso de una onda AM modulada con porcentaje de simulación menor que el 100%•La transformada de Fourier de s(t):•Si la señal m(t) es limitada al intervalo –W<=f<=W, se obtiene el espectro mostrado, i.e., S(f)•Excepto para cambios en el factor de escala, el proceso de modulación solo traslada el espectro de la señal de banda lateral a +-fc.•El ancho de banda de transmisión requerido por DSB-SC es el mismo que para la modulación en amplitud, 2W


Detección coherente•La señal banda base m(t) únicamente se puede recuperar de una onda DSB-SC, primero multiplicando s(t) con a generador de onda local sinusoidal y luego un filtrado pasa bajo al producto.

•Para ello se asume que la señal del oscilador local es exactamente coherente o sincronizada, tanto en fase como en frecuencia con la onda portadora c(t) usada en el modulador d producto para generar s(t).

•Este método de demodulación es conocido como detección coherente o demodulación sincronizada.


'

' '

'0

( ) cos(2 ) ( )1 1cos(4 ) ( ) cos ( )2 2

1 1 cos ( )2 2

c c

c c c c c

c c

v t A f t s t

A A f t m t A A m t

v A A m t


SSB•SSB (Banda lateral única).•Las dos bandas laterales son redundantes•Solo la banda lateral superior (USB) o inferior (LSB) es transmitida•Para generar tal señal modulada se usa un método discriminador de frecuencia que consiste de:

•Generar una DSB-SC y,

•Luego se pasa la señal por un filtro pasa banda que deja pasar a una de las bandas laterales y suprime la otra.

•En la práctica los discriminadores de frecuencia dada la precisión que se necesita para el diseño de los filtros son realizados con osciladores de cristal


SSB

Para demodular se usa un detector coherente Multiplica la señal s(t) por una portadora

generada localmente y luego el producto es pasado por un filtro pasa-bajo

Necesita perfecta sincronización, entre el detector coherente y el oscilador.

En caso de no estar bien sincronizado se producen errores de fase ,

Estos errores son inaceptables en transmisiones de música y señales de video


SSB

Espectro correspondiente a USB

Espectro de la señal mensaje

Brecha de energía alrededor del origen (señales de voz que por le general tienen brecha de energía alrededor de 600MHz, es decir desde -300 MHz a +300 MHz)


VSB•Una de las bandas laterales es parcialmente suprimida y un vestigio de la otra banda lateral es transmitida para compensar esa supresión.

•Para generar esta señal se usa discriminador de frecuencia.•Generamos la DSB-SC •Pasar por un filtro pasabanda, diferente al usado para SSB

•Asumiendo que un vestigio de la LSB es transmitida, la respuesta de frecuencia del filtro pasabanda |H(fc)|


VSB

Modulador

Demodulador


VSB


Traslación de Frecuencia•La modulación en banda lateral simple, es una forma de traslación de frecuencia•De esa manera a la SSB, algunas veces es referida como canbio de frecuencia, mezcla •La traslación de frecuencia en resumen consiste de:•Dada una onda modulada s1(t) cuyo espectro es centrado sobre f1, se requiere trasladar esta frecuencia a una mas alta cuyo valor sea f2.

•Este requerimiento puede ser llevado a cabo por medio de un mezclador-modulador de producto seguido de un filtro pasabanda.


Traslación de FrecuenciaConsiderando, s1(t), una señal modulada en AM con portadora de frecuencia f1 y ancho de banda 2W

1

2 1

2

l

l l

f Wf f ff f f

•La mezcla es una operación lineal•La relación entre las bandas laterales de la señal modulada a la portadora se mantiene a la salida del mezclador


Cap 4


Modulación Angular•i(t) es el ángulo de la portadora sinusoidal modulada, y asumiendo que es una función de la señal mensaje•Entonces la onda modulada en ángulo resultante es:

( ) cos[ ( )]c is t A t

•Ac es la amplitud de la portadora.

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