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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA.
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA
ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA. (UNEFA)
INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES.
5to SEMESTRE D01
MATERIA: COMUNICACIONES I
MODULACIÓN AM
Profesor:
Integrantes:
Pérez Correa, Ilbert José Cesar Herran
Emanuel Jimenez
Caracas, abril del 2015
OBJETIVOS
1.1 GENERAL:
Modular en AM.
1.2 ESPECÍFICOS:
Mezclar dos señales, una señal mensaje y otra portadora.
Demodular una señal AM.
Demodular una señal mezclada.
2 FUNDAMENTO TEÓRICO
Modulación de amplitud (AM)
Modulación de amplitud (AM es el proceso de cambiar la
amplitud de una portadora de frecuencia relativamente alta de
acuerdo con la amplitud de la señal modulante (información).
Las frecuencias que son lo suficientemente altas para
radiarse de manera eficiente por una antena y propagase por
el espacio libre se llaman comúnmente radiofrecuencias o
simplemente RF. Con la modulación de amplitud, la información
se imprime sobre la portadora en la forma de cambios de
amplitud. En la modulación AM se encuentran presenten xc(t) =
AcCoswct que representa la portadora y x(t) el mensaje. La
señal modulada en amplitud (AM) se expresará como:
xAM(t) = Ac ( 1 + mx(t)) Coswct
Donde m es el índice de modulación que se encuentra entre 0 y
1.
Índice de modulación
Es una medida de la variación de amplitud que rodea una
portadora no modulada. Al igual que con otros índices de
modulación, en AM esta cantidad (también llamada "profundidad
de modulación") indica la variación introducida por la
modulación respecto al nivel de la señal original, “m” puede
variar de 0% a 100% sin que exista distorsión, si se permite
que el porcentaje de modulación se incremente más allá del
100% se producirá distorsión por sobre-modulación, lo cual da
lugar a la presencia de señales de frecuencias no deseadas.
M<100 m=100 m>100
El índice de modulación puede determinarse observando los
máximos y mínimos de la señal modulada:
Amáx = Ac ( 1 + m)
Amín = Ac ( 1 - m)
La Idea fundamental es obtener la forma de onda de la
moduladora (información) de la portadora modulada,
normalmente convertida a una frecuencia intermedia.
Demodulación de AM
Es el proceso utilizado para recuperar la información
transportada por una onda portadora, que en el extremo
transmisor fue modulada con dicha información. El diseño del
demodulador dependerá del tipo de modulación empleado en el
extremo transmisor.
El detector de envolvente es un método muy sencillo de
demodulación. Muchas sustancias naturales exhiben este
comportamiento de rectificación, razón por la cual fue la
primera técnica de modulación y demodulación utilizada en la
radio.
Consta de un rectificador (cualquier cosa que pueda pasar en
una sola dirección) y un filtro pasa bajo. El rectificador
puede ser de un solo diodo, o puede ser más complejo. El
filtro es generalmente de tipo “RC” pasa bajo, pero la
función de filtro puede lograrse a veces apoyándose en la
respuesta de frecuencia limitada del rectificador de los
circuitos.
Detector de envolvente
Un detector de envolvente es un circuito electrónico que toma
una señal de alta frecuencia como entrada y proporciona una
salida que es la envolvente de la señal original. El
condensador en las tiendas del circuito de carga hasta en el
flanco ascendente, y lo libera lentamente a través de la
resistencia cuando la señal cae. El diodo en serie rectifica
la señal de entrada, lo que permite el flujo de corriente
solamente cuando el terminal de entrada positivo está a un
potencial más alto que el terminal de entrada negativo.
Mezclador
Es un dispositivo para mezclar dos o más señales
electrónicas. Hay dos tipos básicos de la mezcladora. Las
mezcladoras de la añadidura agregan dos señales juntas, y se
utilizan para tales aplicaciones como la audiofrecuencia que
mezcla.
3 MATERIAL UTILIZADO
Modulo de pruebas UNIT MODCOM - 4: LINEAR MODULATION &
DEMODULATION.
Equipos: 2 Generadores de señales AC un osciloscopio.
2 puntas de generador de funciones.
2 puntas de osciloscopio.
Cables de conexión.
4 MÉTODO
Se conectan los cables respectivos en los generadores de
señales y el osciloscopio, luego los mismos se calibran de
manera de que se observe una buena onda sinusoidal en el
osciloscopio de esta forma se observa que los cables estén
funcionando correctamente y que estos no estén generando
ruido.
5 PROCEDIMIENTOS Y DATOS
Procedimiento: Parte I
1) Identifique el modulo de prueba UNIT MODCOM – 4 en su mesa
de trabajo, y apáguela si se encuentra encendida.
Se procedió a conectar los jumper en los respectivos puertos
para realizar la modulación utilizando el modulo de prueba
UNIT MODCOM-4 en la que se estableció una frecuencia
portadora de 400Khz y un voltaje pico a pico de 10V y una una
señal mensaje de 4Khz con 4 Vpp.
Luego por medio del osciloscopio se visualizo la señal
modulada en AM con el índice de modulación μ de 0%, 60% y
120% en la salida.
Frecuencia Modulada AM m=0%DatosAmplitud Frecuencia Vmax Vmin9,8 Vpp 2234.8Khz 4.9V 4.9V
Frecuencia Modulada AM m=60%Datos
Amplitud Frecuencia Vmax Vmin12.8 Vpp 2234.8Khz 6.4V 400mV
Frecuencia Modulada AM m=120%DatosAmplitud Frecuencia Vmax Vmin14.2 Vpp 2234.8Khz 7.1v -4.9v
Calculo del índice de modulación
Partiendo de Amáx - Amín = 2mAc
Podemos despejar m entonces: m=Amáx−Amín
2Ac
m=4.9v–4.9v
2x5v=0x100%=0%
m=6.4V−400mV
2x5v =0.6x100%=60%
m=7.1V−(−4.9V)
2x5v =1.20x100%=120%
Procedimiento: Parte 2
7) Arme el circuito de la figura siguiente con un condensador
de 0,001μf y una resistencia de 10kΩ
8) Con las mismas señales de portadora, y mensaje del
“procedimiento parte 1”; reubique estas señales, en uno de
los multiplicadores multiplicador de la tarjeta marcados como
#1 y # 2. Una de estas señales debe estar de IN 1 a masa y la
otra de IN 2 a masa de uno de los multiplicadores. Conecte la
salida del multiplicador en Vin del circuito que se monto
anteriormente y observe en el osciloscopio la señal de salida
en Vout, plásmela sus resultados y observaciones en el
informe.
9) Intercambie IN 1 por IN 2, repita el procedimiento
anterior.
Paso 8
Multiplicador de señales
Vout=340mv
Paso 9
Multiplicador de señales intercambiado IN 1 por IN 2
Vout=740mv
Procedimiento: Parte 3
10) Obtenga nuevamente las tres señales del paso 1 pero
conecte la salida a la entrada del demodulador o detector de
envolvente de la tarjeta, y visualice la salida del mismo con
el osciloscopio.
11) ¿Esta señal obtenida en la salida del detector de
envolvente es prácticamente igual a la señal mensaje, a la
portadora o la señal modulada, explique su respuesta?
12) Obtenga nuevamente 1 de las señales del paso 2 pero
conecte la salida del filtro que montaste a la entrada del
demodulador o detector de envolvente de la tarjeta, y
visualice la salida del mismo con el osciloscopio.
13) ¿Esta señal obtenida en el paso anterior, la salida en el
detector de envolvente es prácticamente igual a la señal
mensaje, a la portadora o la señal modulada, explique su
respuesta?
14) Plasme en el informe las 4 señales y las conclusiones
obtenidas
Paso 10
Demodulador
Procedimiento 11
¿Esta señal obtenida en la salida del detector de envolvente
es prácticamente igual a la señal mensaje, a la portadora o
la señal modulada, explique su respuesta?
Cualquier señal de AM su envolvente se puede escribir como:
En el caso de AM, φ(t), la fase de la señal, es constante y
puede ignorarse ya que es modulación por amplitud y no por
frecuencia por lo tanto esta no variara ,asi que toda la
información en la señal está contenida en R(t), llamada
la envolvente de la señal. De esta manera, una señal de AM está
dada por la ecuación:
Con m(t) representando el mensaje de frecuencia de audio
original, C la amplitud de la portadora, entonces R(t) es
igual aC + m(t). Así, si la envolvente de una señal de AM
puede extraerse el mensaje original, por esta razón son
prácticamente igual a la señal mensaje.
Paso 12
Demodulador
Procedimiento 13
En este caso se conecto la salida del filtro a la entrada del
demodulador por lo tanto al tomar una señal modulada que pasa
por un detector de envolvente la señal será prácticamente a
la señal modulada ya que esta bordea a la misma , es igual a
la señal modulada debido a que no está pasando por un filtro,
donde la función del filtro es de solo dejar pasar la señal
mensaje.
Análisis de los resultados
En la primera parte del experimento realizado se realizo una
modulación AM que consta De su mensaje y portadora
correspondiente, analíticamente sus expresiones vienen dadas
por señal mensaje x(t) y la portadora xc(t) = AcCoswct, la
cual modulada queda xAM(t) = Ac ( 1+ mx(t)) Coswct ) por lo
tanto nos queda un mensaje transmitido en una portadora ,
cabe destacar que la característica más importante en
modulación AM es q la Frecuencia no varía y no las
amplitudes.
La variación del índice de modulación afecta la eficiencia
del sistema por ello cuando se genera un índice de modulación
m=120% hay una sobre modulación la cual deforma a la señal y
se pierde parte del mensaje para un índice de modulación del
60% es una condición estable que permite que el mensaje
llegue sin dificulta, cuando el índice de modulación es 0%
nos indica que no se está modulando y al pasar por un
detector de envolvente no se podrá recuperar el mensaje.
En el detector de envolvente de una señal modulada cuando
pasa por un filtro se obtiene la señal mensaje que se genero
en el paso 10, pero en cambio si la envolvente no pasa por el
filtro se obtiene es la envolvente de la señal modulada que
ocurrió en el paso 12
Conclusión
El proceso de modulación de una señal es necesario para su
correcta transmisión, puesto que en muchos casos las señales
de información no se encuentran de forma adecuada para el
proceso de transmisión, por lo que es a través de la
modulación que se puede transformar la información a
transmitir a ciertas condiciones que permitan una forma
adecuada para ser enviada.
Dentro de los distintos procesos de modulación que pueden
aplicarse, la modulación AM permite la variación de la
portadora de frecuencia de acuerdo a como se encuentre la
amplitud de la señal modulante, que representa la información
a enviar. Durante el proceso, se observa como la señal de
información se imprime sobre la portadora, haciendo que su
envolvente varíe de acuerdo a la señal moduladora. Por otra
parte es posible la aplicación del proceso de demodulación
para AM, que busca la recuperación de la información
transmitida por medio de la señal portadora, e implica
diversas técnicas para la su realización.
De este modo, por medio de la aplicación de la modulación se
busca establecer un estándar para la transmisión de la señal
y que pueda ser captada por los receptores, para de esta
forma lograr una mejora en la calidad, la reducción de ruidos
y su alcance. Debido a esto, el proceso de modulación resulta
necesario para evitar que las señales viajen de modo
inestable y que en un momento se pueda producir perdidas en
la información y de acuerdo al trabajo que se quiera
realizar, se aplicara el proceso de modulación que mejor se
adapte a las condiciones. La importancia del proceso radica
en cómo ha permitido el desarrollo dentro de las
comunicaciones y un mejor acceso hacia la información