El documento describe la modulación analógica como un proceso esencial para transmitir mensajes a través de ondas electromagnéticas. Discute los conceptos de modulación en amplitud (AM) y modulación en frecuencia (FM), destacando cómo estos métodos permiten enviar múltiples señales y mejorar la calidad de transmisión. Se menciona también la importancia del ancho de banda y los problemas de interferencia electromagnética en las señales moduladas.

1. Modulaciones analógicas

2. Para enviar un mensaje:
– ¿Medio de transmisión?
Imaginar que necesitamos enviar un mensaje a alguien que se encuentre a kilómetros de distancia. Si
gritamos, el mensaje no llegará, porque las variaciones de presión acústica producidas por la voz humana
se atenúan fácilmente. Podemos convertir la señal acústica en una tensión, y enviarla por cable. Pero si no
hay más remedio que utilizar el aire como medio de transmisión, tendremos que enviar esa señal en forma
de onda electromagnética, vía radio.
Transmisiones de radio:
– Aire
– Onda electromagnética
Problema: voz humana: 0-4KHz.
λ(m)= c(m/s)/f(Hz)= 300.000.000 m/s / 1.000 Hz = 300km. Para transmitir una señal de 1000 Hz
necesitaríamos una antena de 150Km de longitud (λ/2). Inviable. Necesitamos elevar la frecuencia de la
señal que queremos transmitir a una frecuencia mucho más alta, para que pueda ser radiada. A ese proceso
se le llama Modulación.
En frecuencias altas
Introducción

3. PROBLEMAS PARA ENVIAR SEÑALES:
– 2 mensajes en un canal: Se mezclan Si queremos enviar 2 mensajes
de voz al mismo tiempo, no podemos enviarlos a la vez porque se mezclarían, porque ambos son de
0-4KHz. La modulación nos permite enviarlos al mismo tiempo, utilizando una portadora de
frecuencia diferente para cada mensaje.
– A frecuencias bajas: antenas enormes
Modulación

4. Portadora.Es la encargada de transportar el mensaje hasta el receptor (es el camión). La portadora
es una señal analógica, normalmente sinusoidal.
Moduladora
– Contiene el mensaje que se quiere transmitir (es el paquete). Se le llama
moduladora porque va a dar forma a alguno de los parámetros de la portadora. Cuando ésta señal
todavía no ha sido modulada, se dice que es una señal en banda base.
Con la moduladora se modifica la portadora, se pueden
modificar 3 parámetros:
– Amplitud
– Frecuencia
– Fase
Modulación
Consiste en variar las propiedades de una señal que se llama Portadora, mediante una señal que se llama
Moduladora

5. Modulación en Amplitud: AM
Aunque en este ejemplo tenemos
una moduladora que es una
sinusoidal pura, la moduladora se
obtiene de un micrófono o de una
cámara de vídeo, por lo que no suele
ser una señal sinusoidal pura.
La señal portadora se obtiene de un
oscilador de alta frecuencia.
Se modifica la amplitud de la
portadora según va variando la
amplitud de la señal moduladora.

6. Modulación en Amplitud: AM

7. Índice de modulación
Da una idea de la relación que hay entre amplitud de la
moduladora y la amplitud
de la portadora:
m=0 → No hay señal moduladora
m=50% → Amplitud portadora es el doble que la de la
moduladora. Aprovecho el 50% de la amplitud de la
portadora.
m=100% → Amplitud portadora=Amplitud moduladora.
Aprovecho el 100%
m>100% → Amplitud moduladora>Amplitud portadora.
Sobremodulación, habrá distorsión en la recepción.
Se recomienda que m nunca sea mayor del 90%
Modulación en Amplitud: AM

8. En dominio de la frecuencia
Modulación en Amplitud: AM
Al modular una señal portadora de frecuencia fc (c=carrier=portadora) mediante una señal moduladora de
frecuencia fija (fm) , matemáticamente se cumple que la onda resultante está formada por las señales
sinusoidales que se ven en el gráfico inferior.
Bandwidth = Ancho de banda = 2*fm
A (fc-fm) y (fc+fm) se les llama Bandas Laterales (sideband)
Lower sideband = Banda lateral inferior
Upper sideband = Banda lateral superior

9. En dominio de la frecuencia
Modulación en Amplitud: AM
Pero normalmente la frecuencia moduladora fm no va a ser una frecuencia fija. Si es un audio, las
frecuencias variarán dentro de su ancho de banda, entre 0 Hz y 4KHz. Y si es un sonido, entre 20 Hz y 20
KHz.
Por lo que el espectro estará formado por el conjunto de frecuencias que forma el ancho de banda de la
señal moduladora.
Ejemplo: Radiodifusión AM (535-1705 KHz).
Se limita el ancho de banda de cada canal a
9KHz, para poder meter más canales. Eso
implica que fm no puede ser mayor de 4,5 KHz
(la mitad del ancho de banda), con lo que la
calidad de sonido que se recibirá en los
receptores será suficiente para un audio, pero no
para música (tonos que pueden hasta 20 KHz)
Problema de la AM: las interferencias
electromagnéticas (picos de tensión) producidas por
ruido de motores, rayos, electricidad estática, etc…
pueden provocar variaciones de amplitud en la señal
modulada, afectando al mensaje transmitido.

10. Modulación en frecuencia: FM
Se modifica la frecuencia de la portadora según va variando la amplitud de la moduladora.

11. Mayor calidad
– Más inmune a ruido, interferencias
Índice de modulación
Ancho de banda
Modulación en frecuencia: FM
La información está contenida en la variación de frecuencia, por lo que es más inmune que la modulación AM al
ruido y a las interferencias que producen picos de amplitud.
Δfp = Desviación de frecuencia = Diferencia entre la mínima y la máxima frecuencia que puede alcanzar la
frecuencia portadora (fp), debido a las variaciones de amplitud de la moduladora. Es decir, la amplitud de la señal
moduladora es la que va a determinar la desviación que va a tener la fp.
fm=frecuencia de la moduladora
Con la FM se consiguen anchos de banda mayores que con la AM. Ejemplo: Radiodifusión FM:
Fm = 15 KHz (ya que el sonido llega hasta los 20 KHz máximo
Δfp suele ser de ± 75 KHz. Por lo tanto:
BW = 2*(Δfp + fm) = 2*(75KHz + 15 KHz) = 180 KHz

12. Multiplex FM – Al tener un mayor ancho de banda, se pueden enviar 2 audios (L, R), datos
(RDS (Radio Data Service): textos que se visualizarán en el receptor de radio), etc…
FM comercial

13. Generación y emisión de MPX FM
FM comercial