siempre que se quiere subir la actividad los días planteados pasa esto sera que hay que dar mas días para que esto no ocurra?

1. UNIVERSIDAD FERMÍN TORO
VICERRECTORADO ACADÉMICO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERIA
Actividad 4
Participantes:
Joshua Méndez CI. 24712677
Juan Rivero CI. 23485512
CABUDARE, FEBRERO 2015

2. Comparación de operaciones, diagramas y graficas entre moduladores y demoduladores
utilizados para ASK, FSK, PSK
1. ASK
Modulación Digital de Amplitud (ASK)
En la Modulación por Conmutación de Amplitud (ASK), la amplitud de una señal
portadora de alta frecuencia se conmuta entre dos valores en respuesta a un código
binario. Si uno de los valores es cero se le llama OOK (On-Off Keying).
Cuando se detecta la presencia de un ‘1’ lógico, la portadora tiene un valor de
amplitud máximo. Cuando el valor detectado es un ‘0’ lógico la amplitud de la
portadora es cero.
Al igual que en el caso analógico, la intención de modular una señal de alta frecuencia
por una señal modulante, no es otra que permitir obtener una señal con longitud de
onda en el orden de un décimo o más del elemento radiante (la antena) su para
óptima radiación al aire.
Para realizar la modulación digital, se requiere una portadora, cuya forma puede ser
definida por la ecuación P(t):
     
2
:
2
2
A
P
tSenPtASentP
S
cSc


doconsideran

Definamos como modulante una señal b(t) que toma el valor de 1 cuando el bit
enviado es un UNO y –1 cuando el bit enviado es un CERO.
La señal ASK puede expresarse como:
      tSentb
P
tS c
S
ASK  1
2

3. Para una entrada binaria igual a UNO lógico, la salida modulada será:
          tSen
P
tSentb
P
tS c
S
c
S
ASK  11
2
1
2

       tSenPtSen
P
tSen
P
tS cSc
S
c
S
ASK  2
2
4
2
2 
   tSenPtS cSASK 2
La señal modulada tiene la misma amplitud de la portadora
Para una entrada binaria igual a CERO lógico, la salida modulada será:
          tSen
P
tSentb
P
tS c
S
c
S
ASK  11
2
1
2

  0tSASK
La señal modulada tiene amplitud de la portadora igual a cero
Como se observa b(t) es una onda NRZ polar, por lo tanto su espectro, que es infinito,
quedará trasladado a fc. Como el espectro de b(t) es un Sinc2(wct) con cortes cada
fb=1/tb, y como siempre se elige fc mucho mayor que fb, entonces el espectro de la
señal ASK quedará:
          cbcbcc
S
ASK ffSinctffSinctffff
P
fG  22
8

Donde tb = tiempo de duración de un bit
Analizando la ecuación, se puede observar:
          cbcbcc
S
ASK ffSinctffSinctffff
P
fG  22
8

El espectro de la señal modulada posee la portadora desplazada a la frecuencia ±fc,
más la función Sinc2(f ± fc)
Espectro de
Señal Portadora
Espectro de Señal Modulante

4. Espectro de una Señal ASK
Se observa que el ancho de banda prácticoes 2fb, el cual es el doble del requerido
en transmisión banda base.
    bbbcc fffffffffB 2
Diagrama de Bloques
X
Portadora
b(t) ASK
1 1 1 1 0000
SE¥AL
MODULADA
PORTADORA
SE¥AL
SE¥AL
MODULANTE
ASK
SENOIDAL
1 1 1 1 0000
SE¥AL
MODULADA
PORTADORA
SE¥AL
SE¥AL
MODULANTE
ASK
SENOIDAL
1 1 1 1 0000
SE¥AL
MODULADA
PORTADORA
SE¥AL
SE¥AL
MODULANTE
ASK
SENOIDALModulador
Balanceado
Datos
Digitales de
Entrada
Portadora
Sinusoidal de
Alta Frecuencia
Señal Modulada ASK

5. Demodulador ASK
Se detecta la presencia de una señal portadora de amplitud mayora un determinado
umbral, lo cual se puede realizar con un detector de envolvente, luegose amplifica la
señal detectada para obtener el nivel adecuado.
Pueden existir otras etapas para recomponer la señal (duración, amplitud, etc.).
2. FSK
Modulación Digital en Frecuencia(FSK)
Consiste en variar la frecuencia de la portadora de acuerdo a los datos. Para “1” lógico le
corresponde una frecuencia F1 y para un “0” lógico, emplea una frecuencia F2. Si la fase
de la señal FSK es continua, es decir entre un bit y el siguiente la fase de la sinusoide no
presenta discontinuidades, a la modulación se le da el nombre de CPFSK (del inglés
Continuous Phase FSK, FSK de Fase Continua).
La siguiente figura ilustra un mensaje binario y la señal CPFSK resultante de la modulación.
Observe la continuidad de fase en la onda modulada.
La expresión matemática para una señal CPFSK, se puede escribir como:
     tbtCosPtS csFSK 2
La señal será una sinusoide de frecuencia fA si se transmite un UNO y una sinusoide de
frecuencia fB cuando se transmita un CERO. La frecuencia de portadora sin modular se
puede tomar como: (fA+fB)/2 = fc
Señal ASK
Detector de
Envolvente
Señal
Digital

6. La continuidad de la fase se logra cuando
 
 
frecuenciadedesviaciónlaesΩ:donde
parmmt
parnnt
bc
bc




La densidad espectral de potencia de la señal FSK se determina por la expresión:
          
        bBbbBbbAbbAb
s
BBAA
s
FSK
tffSincttffSincttffSincttffSinct
P
ffffffff
P
fG


2222
8
8

Espectro de una Señal FSK
La desviación máxima de la frecuencia viene dada por la ecuación:
2
BA ff
f


El ancho de banda de una señal FSK será calculado como:
 bffB  2
Fb es la velocidad de transmisión de los bits
El índice de modulación para la modulación FSK se denota con la letra h y se obtiene a
través de la ecuación:
bf
f
h



7. Modulador FSK
El modulador está constituido por dos moduladores ASK cuyas salidas se suman en
forma sincrónica.
Demoduladores FSK
Para demodular una señal de FSK se puede utilizar un circuito llamado PLL (Phase
Locked Loop) o fase de lazo cerrado, cuyo diagrama de bloques se muestra en la
figura.
b(t)
Osc
1
Osc
2
X
X
 F
1 1 1 1 0000
SE¥AL
MODULADA
PORTADORA
SE¥AL
SE¥AL
MODULANTE
ASK
SENOIDAL
1 1 1 1 0000
SE¥AL
MODULADA
PORTADORA
SE¥AL
SE¥AL
MODULANTE
ASK
SENOIDAL
1 1 1 1 0000
SE¥AL
MODULADA
PORTADORA
SE¥AL
SE¥AL
MODULANTE
ASK
SENOIDAL
1 1 1 1 0000
SE¥AL
MODULADA
PORTADORA
SE¥AL
SE¥AL
MODULANTE
FSK
SENOIDAL
è1(t) è2(t)
Datos
digitales de
Entrada
Oscilador
con F =fa
Oscilador
con F =fb
Invertimos
los Datos
Señal Modulada en
FSK
1 1 1 1 0000
SEÑAL
PORTADORA
SEÑAL
MODULANTE
SENOIDAL
MODULADA
SEÑAL
ASK1
è1(t)
MODULADA
SEÑAL
ASK2
è2(t)
1 1 1 1 0000
SEÑAL
PORTADORA
SEÑAL
MODULANTE
SENOIDAL
MODULADA
SEÑAL
ASK1
è1(t)
MODULADA
SEÑAL
ASK2
è2(t)
1 1 1 1 0000
SE¥AL
MODULADA
PORTADORA
SE¥AL
SE¥AL
MODULANTE
ASK
SENOIDAL
Comparador
De Fase
Oscilador
Controlado
Por voltaje
Salida
Binaria
Entrada
FSK
Salida
Binaria
Voltaje
de error
Amp
Comp.
de fase
Salida
Binaria
Entrada
FSK
0 Volt+V
-V
Amp Salida
Binaria
Voltaje
de error
Amp
Comp.
de fase
Salida
Binaria
Entrada
FSK
0 Volt+V
-V

8. FUNCIONAMIENTO:
A la entrada del PLL se tienen una señal de FSK. El PLL posee una frecuencia de
oscilación propia o natural, establecida cuando se realiza el diseño. Cuando la
frecuencia de estrada no coincide con la del PLL, se produce una diferencia de fase a la
salida del comparador de fase. Esta diferencia de fase es convertida en un voltaje de
CD proporcional por el amplificador, el cual es ingresado al VCO. Al variar el voltaje de
entrada al VCO varia también su frecuencia hasta que la diferencia de frecuencia es
cero y entonces se dice que el sistema se encuentra en fase cerrada o “enganchado”.
El voltaje de salida es el voltaje necesario para producir una señal oscilante por el VCO
igual a la frecuencia de la señal de entrada. Como la señal de entrada posee dos únicas
frecuencias, la salida del PLL serán dos niveles únicos de voltaje, los cuales representan
los valores lógicos binarios.
3. PSK
Modulación Digital de Fase (PSK)
Consiste en variar la fase de la sinusoide PORTADORA de acuerdo a los datos de entrada
del modulador PSK. Para el caso binario, las fases que se seleccionan son 0 y π, dos únicas
fases, una para cada bit. En este caso la modulación de fase recibe el nombre de PRK
(Phase Reversal Keying).
Observe, en la siguiente figura, una señal PRK. Se destaca el cambio de fase justo cuando
concluye el bit:
La ecuación que describe su comportamiento, en el dominio del tiempo puede ser:
    tbtACostS cPSK  

9. Donde b(t) tomará valores de 0 cuando el valor sea un CERO lógico y p cuando su valor
sea UNO lógico.
La densidad espectral de potencia de la señal PRK viene dada por:
      bcbc
bs
PSK tffSinctffSinc
tP
fG  22
2
Espectro de una Señal PSK
El espectro es parecido al de ASK, solo que no incluye las Deltas de Dirac. Esto implica un
ahorro de potencia. El ancho de banda resulta igual al de ASK o sea 2fb. La constelación de
la señal PRK se obtiene a partir de la señal dada por la ecuación:
    tbtCosPtS csPSK  2
La constelación muestra que esta es la modulación que presenta la mayor distancia entre
los puntos de la misma; esto la convierte en la de mayor fortaleza frente al ruido.
sP2  tSen c
sP2
Separación
de valores
 tCos c

10. Modulador PSK
Demodulador BPSK
1 1 1 000
SE¥AL
MODULADA
PORTADORA
SE¥AL
SE¥AL
MODULANTE
PSK
SENOIDAL
FASE=0 FASE=180
b(t) Conv de
Nivel
X
Osc
PSK
Datos
digitales de
Entrada
Se convierten los datos
unipolaresenBipolares
(polaridad + y -)
Modulador
Balanceado
Portadora
Señal Modulada PSK
1 1 1 1 0000
SE¥AL
MODULADA
PORTADORA
SE¥AL
SE¥AL
MODULANTE
ASK
SENOIDAL
Señal
PSK
X
Osc
Local
Detector de
Envolvente
Señal
Digital