Este documento describe diferentes técnicas de modulación de amplitud (AM), incluyendo: 1) Modulación AM de doble banda lateral con portadora completa (AM DSBFC), que transmite todas las frecuencias de la señal AM. 2) Modulación AM de doble banda lateral con portadora suprimida (AM DSBSC), que suprime la portadora para ahorrar potencia. 3) Modulación AM de banda lateral única con portadora completa (AM SSBFC) y portadora reducida (AM SSBRC), que transmiten solo una

1. Modulación AM
FEBRERO 2017
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MATURIN
Bachiller: Víctor Díaz
Profesor:

2. Modulación de amplitud y señales que intervienen en el proceso.
La modulación de amplitud, en inglés amplitude modulation (AM).
Es una modulación lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la portadora
de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal
moduladora. La modulación de amplitud es equivalente a la modulación en doble
banda lateral con reinserción de portadora. En resumen, se trata de multiplicar el
mensaje a transmitir por una portadora cosenoidal, y a su vez sumarle esa portadora
cosenoidal.
La modulación de señales está presente en todos los procesos iniciales que hacen
a las telecomunicaciones, su concepto es muy simple, sin embargo, suele perderse
de vista al empezar a estudiar los distintos tipos de modulaciones analógicas y
digitales. El proceso de establecer una comunicación, mediante una onda acústica,
implica que dicha onda necesita un medio para propagarse, lo hace a la velocidad
del sonido según el medio y no puede propagarse en el vacío. Este tipo de ondas
son fácilmente atenuables y no constituyen un proceso ideal para establecer
vínculos a grandes distancias, además no tienen confidencialidad.
La solución a estos 2 inconvenientes radica en utilizar ondas electromagnéticas
que se propagan a la velocidad de la luz, por cualquier medio y sin atenuación, lo
que trae aparejado la necesidad de utilizar un transductor que transforme las ondas
acústicas en electromagnéticas. Ocurre que para que una antena funcione como tal
hay 2 condiciones que deben cumplirse mínimamente, el largo debe mantener una
proporcionalidad con la longitud de la onda a transmitir y que la onda sea cosenoidal
y periódica.
La señal a transmitir denominada Banda Base, que podría provenir de la voz
humana no es periódica, lo que implica que por la antena pasarían las componentes
espectrales periódicas de dicha señal. Pero existe otro problema más grave,

3. supongamos que transmitimos un tono promedio de voz del orden de 1kHz, la
longitud de onda será:
λ = (3 e8/ 1 e3) = 300 km
Se puede apreciar que la longitud de onda para esta frecuencia es bastante
grande, lo que implicaría que la antena debería mantener proporcionalidad con ese
valor. Aun tomando submúltiplos pequeños la longitud de la antena resultante es
físicamente irrealizable. Con el agravante de que cada vez que cambia la frecuencia
del tono estaría variando la longitud de la antena. La solución pasa por mantener el
concepto de la onda electromagnética con una antena reducida. Esto significa
utilizar una onda periódica de alta frecuencia, lo cual daría una antena corta y en su
seno colocar la banda base de baja frecuencia.
Modular se denomina al proceso que consiste en trasladar la estructura original de
información a otro punto del espectro de frecuencias. De hecho, que para poder
escuchar esta información debe ser colocada de nuevo en la posición espectral
original y a es te proceso inverso se lo denomina demodulación. La siguiente figura
muestra una representación en el eje de frecuencias.
El ancho de la banda base cuando se modula la señal, al compararlo con la
frecuencia de la portadora es despreciable, lo que implica que la antena sigue
viendo la frecuencia de portadora con pequeñas variaciones.
A partir de este concepto es posible expresar que en un proceso de modulación
interviene por un lado la banda base, es decir la información a transmitir y la
portadora que es la señal cosenoidal periódica que trasladará en su seno la
información.

4. Técnica de AM de Doble Banda Lateral con Portadora Completa (AM DSBFC).
En telecomunicación el término modulación engloba el conjunto de técnicas para
transportar información sobre una onda portadora, típicamente una onda sinusoidal.
Estas técnicas permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo
que posibilita transmitir más información en forma simultánea, protegiéndola de
posibles interferencias y ruidos. Básicamente, la modulación consiste en hacer que
un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones
de la señal moduladora, que es la información que queremos transmitir.
La modulación en doble banda lateral (DBL), en inglés Double Side Band (DSB),
es una modulación lineal que consiste en modificar la amplitud de la señal portadora
en función de las variaciones de la señal de información o moduladora. La
modulación en doble banda lateral equivale a una modulación AM, pero sin
reinserción de la portadora.
Expresión matemática de una señal DBL, considerando la señal portadora cómo:
La señal modulada en DBL responde a la siguiente ecuación:
dónde x(t) es la señal de información
(mensaje), y VDBL(t) la señal modulada en DBL.
Se trata pues, de multiplicar la señal moduladora y la señal portadora de forma que
obtenemos una señal cuya envolvente es directamente la señal de información
multiplicada por la amplitud de la portadora. La principal ventaja de la modulación
DBL respecto la modulación AM es que toda la poténcia de la señal moduladora se
emplea en la transmisión de la información, de modo que la relación señal-ruido
(SNR) en recepción será mayor.
Modulador AM DSBFC (Double Side Band Full Carrier)
Este tipo de modulación se denomina modulación convencional. La onda modulada
de salida contiene todas las frecuencias que compone la señal AM y se utiliza para
llevar la información a través del sistema. A la forma de onda modulada se le
denomina envolvente. Cuando se aplica una señal moduladora a una señal
portadora, la onda de salida varía de acuerdo a la señal moduladora, en donde la
envolvente de la onda modulada es exactamente igual a la señal moduladora. La
siguiente figura muestra la modulación en AM.

5. La señal portadora Vc y la señal moduladora Vm se representan mediante las
siguientes ecuaciones:
Técnica AM de Doble Banda Lateral con Portadora Suprimida (AM DSBSC).
La Modulación de Doble Banda Lateral y Supresión de Portadora (AM-DSB/SC) es
la forma mejorada, eficiente de generar AM en comparación a AM-DSBFC. Como
el nombre lo indica, en la modulación de doble banda lateral con portadora
suprimida (DSB-SC, del inglés Double Side Band Supressed Carrier) la componente
de la portadora se elimina del espectro de potencia, ya que esta consume la mayor
cantidad de potencia en la transmisión produciendo así una baja eficiencia. Una
desventaja que presenta es que la mayoría de los demoduladores producen una
notable distorsión si la modulación excede el 100%.
Este efecto puede ser minimizado o eliminado mejorando la portadora antes de ser
demodulada, por lo tanto, solo es necesario transmitir cierta cantidad de portadora
de forma que en el receptor pueda ser utilizada para controlar la frecuencia y fase
de una portadora generada localmente.
Características:
 La Portadora se suprime sin perjudicar la señal de Información.
 Hay un menor desperdicio de potencia en comparación a AM-DSB/FC.
 El ancho de banda utilizado es el mismo que usando AM-DSB/FC.

6. Técnica de AM de Banda Lateral Única con Portadora Completa (AM SSBFC).
Hay muchos tipos de clases de sistemas de comunicación de banda lateral.
Algunos de ellos conservan el ancho de banda, algunos conservan la potencia y
otros más conservan ambas cosas. En la fig.5-1 compara los espectros de
frecuencia y las distribuciones relativas de potencia en la AM convencional, en
algunos de los sistemas más frecuentes de banda lateral única (SSB, de single-
sideband).
La AM de banda lateral única y portadora de máxima potencia (SSBFC, de single-
sideband full carrier), es una es una forma de modulación de amplitud en la que la
portadora se transmite con potencia máxima, pero solo se transmite una sola de las
bandas laterales. En consecuencia, las transmisiones SSBFC solo necesitan la
mitad del ancho de banda que la AM convencional con doble banda lateral.

7. En la fig. 5-1b se ven el espectro de frecuencias y la distribución relativa de
potencia en el sistema SSBFC. Nótese que con el 100% de modulación, la potencia
de la portadora (Pc) constituye las cuatro quintas partes (el 80%) de la potencia total
transmitida P1, y solo la quinta parte (20%) de la potencia total está en la banda
lateral. En la AM convencional con doble banda lateral, dos terceras partes (67%)
de la potencia total transmitida está en la portadora y un tercio (33%) está en las
bandas laterales.
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 que es
portadora de información.
La fig. 5-2 muestra la forma de una onda SSBFC modulada 100%, con una sola
señal moduladora. La envolvente 10% modulada de portadora de máxima potencia
y banda lateral única aparece idéntica a una 50% modulada de la banda lateral
doble y portadora de máxima potencia.
En la transmisión de banda lateral única, solo hay una banda lateral, que puede
ser la superior o inferior, que se suma a la portadora. Por consiguiente, el cambio
máximo en la envolvente es la mitad del que hay en la transmisión con doble nada
lateral. Así, con transmisiones de banda lateral única y portadora de máxima
potencia, las señales demoduladas solo tienen la mitad de la amplitud que una onda
demodulada con doble nadaba lateral.
El SSBFC requiere menos ancho de banda que el DSBFC, pero también produce
una señal demodulada con amplitud menor. Sin embargo, cuando baja el ancho de
banda a la mitad, también se reduce a la mitad la potencia del ruido (es decir, se
reduce 3 dB), y si se elimina una banda lateral, la potencia en la parte de información
de la onda también baja a la mitad. En consecuencia, las relaciones de señal a ruido
con banda lateral única y doble banda lateral son iguales.
Con el sistema SSBFC, la frecuencia de repetición de la envolvente es igual a la
frecuencia de la señal moduladora, y el grado de modulación es proporcional a la

8. amplitud de la señal moduladora. Por todo lo anterior, como en la transmisión con
doble banda lateral, la información está en la envolvente de la señal modulada con
portadora de máxima potencia.
Técnica de AM de Banda Lateral Única con Portadora Reducida (AM SSBRC).
La AM de banda lateral única con portadora reducida (SSBRC) es una forma de
modulación en amplitud en donde una banda lateral se quita totalmente y el voltaje
de la portadora se reduce aproximadamente 10% de su amplitud no modulada. Por
lo tanto, el 96% de la potencia transmitida está en la banda lateral no suprimida.
Para producir una componente de portadora reducida, la portadora está totalmente
suprimida durante la modulación y luego reinsertada con una amplitud reducida.
Por lo tanto, a la SSBRC se le llama a veces una banda lateral única de portadora
reinsertada; la portadora reinsertada suele llamarse portadora piloto y se reinserta
por razones de demodulación. La potencia de la banda lateral constituye casi el
100% de la potencia transmitida. Para demodular una forma de onda con portadora
reducida mediante un detector convencional de picos, la portadora se debe separar,
amplificar y después reinsertar con intensidad mayor en el receptor.
En consecuencia, a veces a la transmisión con portadora reducida se le llama
portadora incrementada, porque se eleva en el receptor antes de la demodulación.
Con la detección de portadora incrementada, la amplificación de la portadora en el
receptor debe ser suficiente para aumentar su amplitud hasta un valor mayor que el
de la señal de banda lateral. En el sistema SSBRC se requiere la mitad del ancho
de banda que en la AM convencional y, como la portadora se transmite a un nivel
reducido, también economiza mucha potencia.

9. Técnicas AM
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