Untecs telecom ii_clase_22

INGENIERÍA ELECTRÓNICA
Y TELECOMUNICACIONES

Modulación por Pulsos

rpaucar@inictel-uni.edu.pe


Introducción
• Modulación por pulsos

 Modulación por amplitud de pulso – PAM
 Modulación por duración de pulso – PWM
 Modulación por posición de pulso – PPM
 Modulación por Pulsos Codificados – PCM

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• La técnica prevé la transferencia de las características de una
señal analógica a uno de los parámetros de un pulso, ya sea
AMPLITUD, ANCHO O POSICION

PAM
Señal Analógica
X Señal Modulada PWM
PPM

Portadora

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Modulación por Amplitud de Pulso
• La modulación por amplitud de pulso se denota como PAM
(Pulse Amplitude Modulation) y se produce al multiplicar una
señal f(t) que contiene la información por un tren de pulsos
periódicos pT(t).
• Al realizar el producto, la amplitud de los pulsos será escalada
en magnitud por la amplitud de la señal f(t).
• De esta manera el resultado final es un tren de pulsos cuyas
amplitudes son función del valor de la señal f(t) en cada uno
de ellos.

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Modulación por Amplitud de Pulso: Con y sin Nivel DC
fs(t)
Información

pT(t) Pulsos

PAM
Señal PAM

Conversión de Analógico a Digital

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Modulación por Amplitud de Pulso

• Dependiendo de la forma como se implemente la Modulación de
Amplitud de Pulso, se tienen dos casos:

– PAM de Muestreo Natural (compuerta)

– PAM de Muestreo Instantáneo

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PAM de Muestreo Natural
• Tiene como característica que la amplitud del pulso obtenido en el
proceso de muestreo no es plano y por el contrario adopta la forma de
la señal analógica que tiene banda limitada a B Hz.
• La señal PAM de Muestreo Natural está dada por:

ws (t )  w(t ) s(t )
Donde ws(t) es la señal muestreada y s(t) (función sample,
muestreadora) es el tren de pulsos que toma la muestra de la señal de
manera regular.

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PAM de Muestreo Natural
• El tren de pulsos está dado por:


 t  kTs 
s(t )    
k     

Donde se tiene:
Es decir, debe
1 cumplirse el
fs   2B
Ts teorema de
Nyquist.
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Formas de Ondas para
la Señal PAM de
Muestreo Natural

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PAM de Muestreo Instantáneo o de Cresta Plana
• El muestreo instantáneo tiene como característica que la cresta del
pulso en el instante del muestreo es totalmente plana.
• Considere que w(t) es una forma de onda analógica de banda limitada
a B Hz, entonces la señal PAM de muestreo instantáneo está dada por:

p s (t )   w(kT )h(t  kT )
k  
s s

• Donde, debe cumplirse que:

1, t  
t  1
h(t )      2   Ts  f s  2B
   0, t   fs
 2
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PAM de Muestreo Instantáneo o de Cresta Plana

Formas de Ondas para la
Señal PAM de Muestreo
Instantáneo

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Modulación por amplitud de pulso

• Un diagrama de bloques para un generador de modulación de
amplitud de pulsos, es:

Filtro fm
Señal f(t)
Pasabajas X Señal PAM

pT ( t )

f m : es la frecuencia máxima de la señal

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Modulación por amplitud de pulso

Ts es el período de muestreo de la señal X(t) es la
señal muestreada.
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Demodulación por amplitud de pulso
• Una vez que se ha transmitido la señal de PAM, se debe
extraer la información a partir de ella en el receptor. Esto se
logra por medio de un filtro pasa bajo.

Filtro Pasa
Entrada: Señal PAM Salida: Señal BB
Bajos
Señal PAM Señal Banda
Base
F(w) F(w)

- wm wm w - wm wm w
-2π/T +2π/T

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Demodulación por amplitud de pulso
• Recuperación de una señal PAM mediante filtrado a paso
bajo.

• Sin embargo, la modulación por amplitud de pulsos es el
primer paso indispensable en la conversión de señales
analógicas a digitales, entendiéndose aquí por señal
digital aquélla que solamente tiene dos niveles. La señal
PAM es una señal discreta, no necesariamente digital.
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Otras Modulaciones por Pulsos
Modulación por ancho de pulso (PWM)

• En este caso, las muestras de la señal se emplean
para variar la anchura o duración de los pulsos.
Aunque no es muy utilizado, en la actualidad se
emplea en transmisores modulados en amplitud, en
que la modulación se realiza primero en esta forma.
Esta técnica permite aumentar la eficiencia del
transmisor.



Modulación por Posición de pulso (PPM)

• En este caso, la señal moduladora produce un
desplazamiento de los pulsos respecto a la posición
de éstos en ausencia de modulación.



Modulación por Codificación de Pulsos (PCM)
• Modelo de un sistema de Comunicaciones Digitales



• Este tipo de modulación, sin duda la más utilizada de
todas las modulaciones de pulsos es, básicamente, el
método de conversión de señales analógicas a
digitales (CAD). PCM siempre conlleva modulación
previa de amplitud de pulsos



• La modulación por codificación de pulsos es la
codificación de forma de onda más sencilla.
• Básicamente, consiste en el proceso de
cuantificación.
• Cada muestra que entra al codificador se cuantifica
en un determinado nivel de entre un conjunto finito
de niveles de reconstrucción.
• Cada uno de estos niveles se hace corresponder con
una secuencia de dígitos binarios, y esto es lo que se
envía al receptor.
• Se pueden usar distintos criterios para llevar a cabo
la cuantificación, siendo el más usado el de la
cuantificación logarítmica.




Fuente: Sistemas de comunicaciones electrónicas Escrito por Wayne Tomasi, Gloria Mata




Fuente: Señales y sistemas Escrito por Alan V. Oppenheim, Alan S. Willsky, S Hamid Nawab, Gloria Mata



• Cuantificación: Es el proceso de aproximar un rango
continuo de valores, a un conjunto pequeño de
símbolos discretos o de valores enteros.




Cuantización Uniforme Lineal




Cuantización No Uniforme (Logarítmica)


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