telecomunicaciones

1. Telecomunicaciones I
1Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Sistemas de Comunicaciones de Banda
Lateral Única
Single-Sideband - SSB
Unidad IV

2. Telecomunicaciones I
2Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Contenido
• Carácteristicas SSB
• Generación de la banda lateral
• Filtros SSB
• Transmisores SSB
• Demodulación SSB
• Receptores SSB

3. Telecomunicaciones I
3Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Introducción
• Los sistemas AM de doble banda lateral, como el
que se ha visto hasta aquí, tienen dos desventajas:
– La potencia de la portadora tiene dos tercios o más de
la potencia total transmitida. Esto es un gran
inconveniente ya que la portadora no contiene la
información.
– Los sistemas convencionales de AM usan el doble de
ancho de banda que el necesario en los sistemas de
banda lateral única. La información contenida en la
banda lateral superior es idéntica a la que está en la
banda lateral inferior, por lo tanto, es una redundancia
transmitir ambas bandas laterales.

4. Telecomunicaciones I
4Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Objetivo
• Conocer los sistemas de banda lateral única y
explicar las ventajas y desventajas de escogerlos, en
comparación con la AM convencional, de portadora
de máxima potencia y doble banda lateral.
• El uso más importante de los sistemas de banda
lateral única con supresión de portadora es en
comunicaciones de multicanal que emplean
multiplexado por división de frecuencia (FDM),
como son los sistemas telefónicos de larga distancia.

5. Telecomunicaciones I
5Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Sistemas de Banda Lateral Única (SSB)
• Los conceptos básicos de SSB fueron entendidos
desde 1914, no obstante, solo en 1923 fue que se
otorgó la primera patente y se estableció un buen
enlace de comunicaciones entre Inglaterra y Estados
Unidos
• Hoy en día, comunicaciones con SSB juegan un
papel muy importante en las radio comunicaciones
por sus grandes ventajas en relación a los sistemas
convencionales de AM. Los organismos de
comunicación, actualmente, requieren que la
mayoría de las transmisiones en el rango de 2 a 30
MHz usen SSB.

6. Telecomunicaciones I
6Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Tipos de transmisiones SSB
1. AM de banda lateral única y portadora de
máxima potencia
2. AM de banda lateral única y portadora
suprimida
3. AM de banda lateral única y portadora
reducida
4. AM de banda lateral independiente
5. AM de banda lateral residual

7. Telecomunicaciones I
7Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Análisis de la Potencia - AM convencional
(DSBFC)
fc
Pt = Pc + m2
Pc/2
Señal
Inteligente
BLI BLS
Pbls = m2
Pc/4Pbli = m2
Pc/4
Pc = V2
/R

8. Telecomunicaciones I
8Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Banda lateral única con portadora de máxima
potencia (SSBFC)
fc
Pt = Pc + m2
Pc/4
Señal
Inteligente
BLS
Pbls = m2
Pc/4
Pc = V2
/R
Pbli = 0

9. Telecomunicaciones I
9Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
AM de banda lateral única y portadora de
máxima potencia (SSBFC)
• Es una AM en que la portadora se transmite con potencia
máxima, pero solo se transmite una de las bandas
laterales.
• Sólo necesita la mitad del ancho de banda que la AM
convencional
• Al 100% de modulación, la potencia de la portadora
constituye las cuatro quintas partes (80%) de la potencia
total y sólo la quinta parte (20%) de la potencia está en
la banda lateral.
• Por lo anterior, aunque en el sistema SSBFC se requiere
menos potencia, en realidad se usa menor porcentaje de
esa potencia en la parte de la señal inteligente.

10. Telecomunicaciones I
10Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Banda lateral única con portadora suprimida
(SSBSC)
fc
Pt = m2
Pc/4
Señal
Inteligente
BLS
Pbls = m2
Pc/4Pbli = 0
Pc = 0

11. Telecomunicaciones I
11Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Banda lateral única con portadora
suprimida (SSBSC)
• En SSBSC, la portadora se suprime en su
totalidad y se quita una de las bandas
laterales.
• Se requiere la mitad del ancho de banda que
en la AM convencional, y bastante menos
potencia de transmisión.
• El 100% de la potencia transmitida
corresponde a la potencia de la banda lateral

12. Telecomunicaciones I
12Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Banda lateral única con portadora reducida
(SSBRC)
fc
Señal
Inteligente
BLS
Pbls = m2
Pc/4Pbli = 0
Pc = (0.1Vc)2
/R
Pt = 0.01Pc + m2
Pc/4

13. Telecomunicaciones I
13Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Banda lateral única con portadora
reducida (SSBRC)
• En SSBRC, se quita una de las bandas laterales y el
voltaje de la portadora se reduce más o menos al 10% de
su amplitud no modulada
• En consecuencia, hasta el 96% de la potencia total
transmitida está en la banda lateral no suprimida.
• Para producir un componente reducido de portadora, se
suprime totalmente la portadora durante la modulación y
después se vuelve a insertar con una amplitud reducida.
• Por esto se dice que este sistema es de portadora
reinsertada. Con frecuencia se llama portadora piloto a
la portadora reinsertada.

14. Telecomunicaciones I
14Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
AM de banda lateral independiente
(ISB)
fc
Señal
Inteligente
CA CB
Pbls = m2
Pc/4Pbli = m2
Pc/4
Pc = (0.1Vc)2
/R
Pt = 0.01Pc + m2
Pc/2

15. Telecomunicaciones I
15Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
AM de banda lateral independiente
(ISB)
• El tipo de sistema ampliamente usado en los
sistemas de comunicación militar es llamado
de twin-sideband suppressed carrier o
independent sideband (ISB). Estos sistemas
involucran la transmisión de dos bandas
laterales, cada una conteniendo diferentes
señales inteligentes, con la portadora reducida
a un determinado nivel.
• El ISB es una técnica que se usa para
transmitir AM en sonido estereo.

16. Telecomunicaciones I
16Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Banda Lateral Residual
fc
Pt = Pc + m2
Pc/4 + Pbli
Señal
Inteligente
BLI BLS
Pbls = m2
Pc/4
Pbli < Pbls
Pc = V2
/R

17. Telecomunicaciones I
17Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Banda Lateral Residual (VSB)
• Esta es una forma de modulación de
amplitud donde se transmite la portadora y
una banda lateral de máxima potencia, pero
sólo una parte de la segunda banda lateral.
• La portadora se transmite con potencia
máxima.
• VSB, es usada para transmisiones de video
para la televisión comercial.

18. Telecomunicaciones I
18Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Ventajas del SSB
• La ventajas más importante del sistema SSB
es el mejor uso efectivo del espectro de
frecuencia, esto es de suma importancia en
un espectro comercial ya saturado por los
anchos de banda actuales.
• Una segunda ventaja sería que este sistema
está menos sujeto al efecto del
desvanecimiento selectivo

19. Telecomunicaciones I
19Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Otra ventaja
• Otra ventaja de SSB es el ahorro de potencia
cuando no se transmite la portadora o una de
sus bandas laterales. Esto impacta más en los
dispositivos móviles.
• También tiene ventaja en relación a la
reducción del ruido, al reducir el ancho de
banda.
• Tomado todas esta ventajas en cuenta, en
promedio SSB ofrece de 10 a 12 dB sobre el
AM convencional.

20. Telecomunicaciones I
20Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Desventajas de SSB
• Receptores complicados:
– Los sistemas de banda lateral única requieren
receptores más complejos y costosos que los
convencionales de AM (no es posible usar
detectora de envolvente), para la recepción
requieren de circuitos de recuperación y
sincronización de la portadora (sintetizadores
de frecuencia, PLL), lo que aumenta su costo,
complejidad y tamaño.

21. Telecomunicaciones I
21Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Desventaja SSB
• Dificultades de Sintonización:
– Los receptores SSB requieren una sintonización
más compleja y precisa que los receptores
convencionales AM. La solución es usar
circuitos de sintonía más exactos y
consecuentemente más costosos.

22. Telecomunicaciones I
22Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Generación de la Banda Lateral Única
Unidad IV

23. Telecomunicaciones I
23Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
El modulador balanceado
• El propósito del modulador balanceado es
de suprimir o cancelar la portadora, dejando
únicamente las bandas laterales (DSBSC).
• Alguna veces es llamado de modulador de
anillo balanceado o simplemente
modulador de anillo

24. Telecomunicaciones I
24Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007

25. Telecomunicaciones I
25Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Modulador balanceado
• Este modulador ha llegado a ser uno de los
circuitos más útiles y muy usados en las
comunicaciones electrónicas, además de
usarse en SSBSC se usa también en:
– Modulación de fase y de frecuencia y en
– Sistemas de modulación digital
• Este modulador es capaz de suprimir hasta
60 dB’s de portadora.

26. Telecomunicaciones I
26Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Otros moduladores para generar SSBSC
• Modulador balanceado en contrafase
• Modulador de puente balanceado
• Modulador balanceado en circuito integrado
lineal, un buen número de dispositivos de
este género están disponibles en el mercado,
unos de los cuales es el LM 1596 de
National Semiconductors (hoja de datos)

27. Telecomunicaciones I
27Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Filtros SSB
• Una vez que se ha suprimido la portadora,
es necesario cancelar una de sus bandas
laterales sin afectar la otra. Esto requiere un
filtro muy preciso como el que muestra la
siguiente figura

28. Telecomunicaciones I
28Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007

29. Telecomunicaciones I
29Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Ejemplo
• En la figura anterior se muestra la actuación de un filtro
para una transmisión de audio con frecuencias de 100 Hz
a 3 kHz. De esta forma las bandas laterales estarán
separadas por 200 Hz. El factor de calidad (Q) del filtro
depende de la frecuencia de la portadora, la separación
de las bandas laterales y del nivel atenuación deseado de
la banda lateral indeseada y pude ser calculado de la
siguiente forma:
( )
deseadanobandaladesupresiónlaesdBdonde
4
20/log
2/11
f
dBf
Q c
∆
=
−

30. Telecomunicaciones I
30Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Ejemplo
• Calcula la Q requerida para la situación de
la figura anterior:
– Con una portadora de 1 MHz y 80 dB de
supresión (R: 125,000)
– Con una portadora de 100 kHz y una supresión
de 80 dB (R: 12,500)

31. Telecomunicaciones I
31Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Otros tipos de filtros
• Filtros de cristal: son comúnmente usados para
atenuar la banda lateral no deseada, esto por su alto
Q. Cristales con Q de 50,000 están disponibles.
• Filtros de cerámica: usan elementos con efecto
piezoelectrico como el cristal pero son construidos
con otros materiales, poseen Q de 2,000. Son menos
costosos y más pequeños.
• Filtros mecánicos: excelentes características de
rechazo, pequeños para casos de miniaturización, y
Q de 10,000.

32. Telecomunicaciones I
32Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Transmisores de SSB
Unidad IV

33. Telecomunicaciones I
33Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007

34. Telecomunicaciones I
34Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Transmisor SSB
• De forma ilustrativa, en la figura se ve un
único tono de 2000 Hz como señal
inteligente que está siendo enviado en el
sistema, por lo general la señal que se envía
es una señal más compleja.
• Se usa un oscilador de 9 MHz de cristal

35. Telecomunicaciones I
35Universidad de Montemorelos
Ing. Jorge Manrique © 2007
Ejemplo
• Para el transmisor de la figura anterior
determina el factor de calidad Q que se
requiere en el amplificador linear de
potencia