El documento resume diferentes esquemas de modulación lineal como DSB-SC, SSB, VSB y traslación de frecuencia. Describe brevemente cada uno de estos esquemas incluyendo cómo se generan las señales moduladas y cómo se demodulan. También introduce conceptos como detección coherente y discriminador de frecuencia.
1. 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.
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2. Esquemas de modulación
lineal
•De forma general la modulación lineal es definida
por:
s (t ) sI (t ) cos(2 f c t ) sQ (t ) sin(2 f c 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)
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3. 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 (vestigial
sideband modulation). Donde solo una vestigio de una de las bandas
laterales y un versión modificada de la otra banda lateral son
transmitidas.
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4. Modulación de doble banda lateral
con portadora suprimida, DSB-SC
Esta forma de modulación es generada usando un modulador de
producto que multiplica la señal mensaje m(t) por la onda portadora:
s (t ) Ac m(t ) cos(2 f c t )
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5. Modulación de doble banda lateral
con portadora suprimida, DSB-SC
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6. Modulación de doble banda lateral
con portadora suprimida, DSB-SC
•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
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7. 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.
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8. v(t ) Ac' cos(2 f c t ) s (t )
1 1
Ac Ac' cos(4 f c t )m(t ) Ac Ac' cos m(t )
2 2
11
v0 Ac Ac' cos m(t )
22
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9. 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
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10. 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
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11. Espectro de la señal mensaje
SSB
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)
Espectro correspondiente a USB
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12. 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)|
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16. 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.
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17. Traslación de Frecuenciafrecuencia f1 y
Considerando, s1(t), una señal modulada en AM con portadora de
ancho de banda 2W
f1 W
f 2 f1 f l
fl f 2 fl
•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
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19. 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:
s (t ) Ac cos[i (t )]
•Ac es la amplitud de la portadora.
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