tema iii 4 modulaciones angulares ver0

7/25/2019 Tema III 4 Modulaciones Angulares Ver0

1/9

Teora de la Comunicacin 1ver. 0

J.A.R.C

TCO (2007-08)

Tema III. Comunicaciones analTema III. Comunicaciones analgicas.gicas.

III.1. INTRODUCCIN.

III.2. MODULACIONES LINEALES.

III.3. RUIDO EN MODULACIONES LINEALES.

III.4. MODULACIONES ANGULARES.III.4. MODULACIONES ANGULARES.

III.5. RUIDO EN MODULACIONES ANGULARES.

III.6. COMPARATIVA DE MODULACIONES ANALGICAS.

Teora de la Comunicacin, www.eps.uam.es/~tco2 Ing. de Telecomunicacin

Escuela Politcnica Superior, Universidad Autnoma de MadridJorge A. Ruiz Cruz ([email protected], www.eps.uam.es/~jruiz)

III. Comunicaciones analgicas 2ver. 0

J.A.R.C

TCO (2007-08)

III.4. MODULACIONES ANGULARES

III.4.1. Modulacin de fase y de frecuencia

III.4.2. Modulacin angular de banda estrecha

III.4.3. Clculo del espectro

III.4.4. Generacin y demodulacin


2/9

III.4. Modulaciones angulares 3ver. 0

J.A.R.C

TCO (2007-08)

Desviacinde fase

III.4.1. Modulacin de fase y de frecuencia

Definiciones de los elementos de una portadora:

Frecuenciainstantnea

Pulsacininstantnea

Desviacin defrecuencia

Frecuenciaportadora

Fasetotal

- Desviacin

de frecuencia:

- Desviacin

de fase:

- Portadora modulada angularmente:

la informacin se encuentra en la fase

de la portadora de alguna manera queluego se especificar

- Frecuenciainstantnea:

Pulsacinportadora

- La amplitud de la portadora esAc. Para las modulaciones angulares es constante.

III.4.1. Modulacin de fase y de frecuencia. 4ver. 0

J.A.R.C

TCO (2007-08)

Las modulaciones angulares son aquellas en las que la informacin se

transmite en la fase de la portadora, siendo su mdulo constante:

Mxima desviacin de fase

ndice de modulacin :

Mxima desviacin de frecuencia:

- Def.Modulacin de fase (PM, Phase Modulation), caracterizada por el parmetro(KP):

- Def.Modulacin de frecuencia (FM, Frequency Modulation), caracterizada porfD (KF):

- Seax(t) la seal de informacin, que se puede

normalizar al valor mximo como:


3/9

III.4.1. Modulaciones de fase y de frecuencia 5ver. 0

J.A.R.C

TCO (2007-08)

0 1 2 3 4 5 6 7-6

-4

-2

0

2

4

6

0 1 2 3 4 5 6 7-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

0 1 2 3 4 5 6 70

2

4

6

8

10

12

14

16

0 1 2 3 4 5 6 7-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

FMPM PM

x1(t)

y1(t)

x2(t)

y2(t)

Seales en el tiempo:

x(t)=Seal deinformacin=sealmensaje=sealmoduladora

y(t)=sealmodulada

angularmente quese transmite

A intervalos cortos se puede ver como

una sinusoide de frecuenciafins(t)

III.4.1. Modulaciones de fase y de frecuencia 6ver. 0

J.A.R.C

TCO (2007-08)

Modulador

FM (KF )

Modulador

PM (KP )

Modulador PM (KP )

Modulador FM (KF )

Relacin entre los dos tipos de modulaciones:

KP

KF

KP, KF : constantes dedesviacin de fase yfrecuencia, respectiv.


4/9


J.A.R.C

TCO (2007-08)

III.4.2. Modulacin angular de banda estrecha

Seal paso banda general

Portadora modulada en fase (por tanto de amplitud constante) con

desviacin de fase


5/9


J.A.R.C

TCO (2007-08)

III.4.3. Clculo del espectro

El espectro de una seal modulada angularmente no se relaciona de manera

sencilla con el espectro de la seal moduladora.

Clculo del espectro para el caso particular en el que la seal moduladora es un tono:

PM

FM

- En ambos casos la seal modulada tiene la misma forma y la misma envolvente compleja

(a excepcin del caso de modulacinangular de banda estrecha visto antes)

III.4.3. Clculo del espectro 10ver. 0

J.A.R.C

TCO (2007-08)

- Para este caso, la envolvente compleja es una seal peridica de periodo fundamental

Tx=2/x se puede representar por unDesarrollo en Serie de Fourieren armnicos nfx

fperiodica(t)

- En resumen, se llega a una nueva expresin para las seales:

- Con la ventaja de que su espectro se puede obtener ahora de inmediato:

Coeficientesdel DSF

Funcin de Besseldeprimera especie

particularizada en elndice de modulacin

(n es el orden delcoeficiente y de lafuncin)


6/9


J.A.R.C

TCO (2007-08)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-0.5

0

0.5

1

Jn

()

n=0

n=1

n=2

n=3

n=4

Funciones de Besselde primera

especie de orden entero y argumento real:

III.4.3. Clculo del espectrover. 0

J.A.R.C

TCO (2007-08)

0 5 10 150

0.5

1

n

Jn

(=0.

5)

0 5 10 150

0.2

0.4

0.6

0.8

n

Jn

(=1)

0 5 10 15-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

n

Jn

(=5)

0 5 10 15-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

n

Jn

(=10)

=0.5

=1

=5

=10

Orden n del coeficiente


7/9


J.A.R.C

TCO (2007-08)

- La amplitud de las deltas va decreciendo, por lo que sepuede suponer un ancho de banda finito en la prctica de:

f

|Y(f)|

fcBy

f

|Y(f)|

fc

fx

1 2

1


8/9


J.A.R.C

TCO (2007-08)

III.4.4. Generacin y demodulacin

PM

nfc,n

Modulador PM de

banda estecha

(Armstrong)

(pequeo)

Opcional

f0

f0+nfc,n

FM

Generacin con multiplicadores de frecuencia

fc,

Generacin con Osciladores Controlados por tensin (VCOs).

Generacin con PLLs (Phase Locked Loop). Complejos/caros pero grandes prestaciones.

Multiplicador de frecuencia

(para conseguir grande)

- La frecuencia del oscilador de salida depende de una seal de control. Con ellos se pueden hacermoduladores FM. Si se usan como desfasadores controlados por tensin, se tienen moduladores PM.

III.4.4. Generacin y demodulacin 16ver. 0

J.A.R.C

TCO (2007-08)

Demodulador PM con detector de fase (coherente):

Detector

de fase

-90

zr(t) xr(t)

filtradopaso-bajo

- Siyr(t) llevaba una modulacin PM (t)=KPx(t), entoncesxr(t)=Ac/2KPx(t)

- Siyr(t) llevaba una modulacin FMfd(t)=KFx(t), habr que aadir un bloque diferenciador

- El demodulador requiere un oscilador coherente con la portadora


9/9

III.4.4. Generacin y demodulacin 17ver. 0

J.A.R.C

TCO (2007-08)

Demodulador FM con discriminadores de frecuencia:

Detector de

envolvente

Elim.

Cont.

- Son circuitos cuya salida es un voltaje proporcional a la

desviacin de frecuencia de la seal de entrada

fc- Por lo tanto, si se aplica a su entrada una seal modulada en

FM,fd(t)=fins(t)-fc=KFx(t), su salida ser vsal(t)= kfd(t)= kKFx(t)

- Si se aplica a su entrada una seal modulada en PM, habr que aadir un bloque integrador.

- Los discriminadores de frecuencia se pueden hacer de la siguiente manera:

Conversor FM-AM

tema iii 4 modulaciones angulares ver0

Documents