Características de Receptores y Tipos de Modulación en Telecomunicaciones

Características del Receptor

Selectividad: Es la capacidad que tiene para captar una banda de frecuencia, y no otras.

Sensibilidad: Se refiere al nivel mínimo de la señal de entrada para producir una señal demodulada, aún del ruido.

Fidelidad: Es para que entregue una réplica exacta de la señal de la fuente original a la salida del receptor.

Estabilidad: Es la capacidad que tiene de mantener su funcionamiento a lo largo del tiempo (mantener la frecuencia, ganancia, etc.).

Índice de Modulación

Modulación Delta Adaptativa

Es un sistema que corrige los errores que puede tener la modulación delta, donde el tamaño del escalón varía automáticamente, dependiendo de la amplitud de la señal analógica de entrada. Cuando se trata de una cadena de 1 ó 0 consecutivos, y los escalones quedarán con más longitud y quedará con menos pendiente que la señal, por eso se genera la sobrecarga de pendiente. Ante este caso los escalones afectados incrementarán el tamaño automáticamente, hasta alcanzar a la señal analógica. Cuando se trata de una secuencia alternada de 1 y 0 se generará un ruido granular, el cual automáticamente cambiará a los escalones en un tamaño mínimo, reduciendo la magnitud del ruido.

PCM (Modulación de Pulsos Codificados)

La señal analógica es muestreada y convertida a código binario, el cual varía de acuerdo a la amplitud de la señal analógica. Este entrega una señal binaria positiva, sí o sí tiene que tener una señal cuantificada, pero antes un pulso de muestreo.

• Señal Analógica
• Pulsos de Muestreo
• Señal Cuantificada
• PCM

PAM (Modulación de Amplitud de Pulsos)

La amplitud de un pulso de ancho constante y de posición constante varía de acuerdo a la amplitud de la señal analógica.

• Señal analógica
• Pulsos de muestreo
• PAM de doble polaridad
• PAM de simple polaridad

PWM (Modulación por Duración de Pulsos)

El ancho del pulso (porción activa del ciclo de trabajo) es proporcional a la amplitud de la señal analógica.

BLU (Banda Lateral Única)

Portadora y modulante -> modulador equilibrado -> filtro de alto Q pasa altos y pasa bajo -> amplificar RF

Se transmite una banda lateral, donde para llegar a esta primero se elimina la portadora con un modulador equilibrado y luego se necesita un filtro de alto Q (calidad y selectividad) para eliminar una banda lateral. El fin es reducir el ancho de banda y puede redistribuir la energía a la banda lateral.

Desventajas: Mayor costo, para recibir la señal se necesita complejizar el circuito del receptor porque tiene que regenerar la portadora para demodular.

Ventajas: Es inmune al ruido porque el receptor con un demodulador equilibrado se arma la banda y se va eliminando el ruido. Menor AB. Al receptor se le manda una muestra para que demodule bien.

Ruido Granular

Se genera a partir de una secuencia alternada de 1 y 0. Se puede solucionar reduciendo la amplitud pero se reduce toda la señal.

Reconstruida: __l""l__l""l__l""l__l""l__

Original: ____....----""""----....____

Etapa Multiplicadora de Frecuencia

Resguarda la señal.

Oscilador -> separador -> multiplicador -> amplificador clase C

Genera una frecuencia menor a la que voy a transmitir y después se tiene que multiplicar hasta llegar a la frecuencia que quiero. Ejemplo: hay 500 kHz, multiplica hasta 500 MHz que era la deseada.

Funciones de Bessel

Marca la relación entre el índice de modulación (m) y la cantidad de energía de la portadora y las bandas laterales. La relación con el ancho de banda es igual a 2 veces el producto de Fm máx por el número de bandas significativas que son las que determina el ancho de banda. AB: 2.(n°.Fm máx). Son significativas cuando esta es igual o mayor al 1% de la energía de la portadora sin modular, esto significa que se podrá transmitir.

Índice de Modulación

AM: m = Emaxm / Emaxp * 100 (depende de la amplitud).

PM: m = K * vm (independiente de la frecuencia y proporcional a la amplitud de la modulante).

FM: m = Δmax fp / Fmaxm (inversamente proporcional, dependiente de la frecuencia y proporcional a la amplitud de la modulante).

• FM
• Modulante
• Portadora
• Modulada

Teorema de Nyquist

Toma cada intervalo de tiempo de la señal para convertirla en digital. Fm = ó mayor a 2 * Fmaxinf.

Cuantificar

Digitaliza una señal analógica. Es convertir una sucesión de muestra de amplitud, en una sucesión de valores preestablecidos. En este caso son 1 y 0.

Muestrear

Toma muestras de la amplitud de la señal a intervalos irregulares.

Modulación Angular

Ventajas: Reducción de ruido, fidelidad mejorada, uso eficiente de la potencia.

Desventajas: AB mayor, circuitos más complejos, tanto en el receptor como emisor.

Bandas Laterales

Son bandas que tienen la información de la señal, son un tipo de frecuencia que serán menor que la portadora ó mayor. Estas determinarán el AB. Dibujo: BLI {FLI} P BLS {FLS}.

Se diferencia la señal en FM porque puede tener la misma frecuencia pero distinta amplitud, en cambio en AM no.

La energía se distribuye en AM para la portadora y las bandas laterales. Portadora más del 50% y el resto en las bandas.

Necesidad de Modular

Necesarias para reducir el tamaño de antenas.

Ruido Blanco

Está presente en todo el espectro, perdura a lo largo del tiempo.

Ruido Fortuito

Son ocasionales, corta duración, gran amplitud.

Externo - Interno

Ventajas de la Señal Digital

La inmunidad al ruido. Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento. Regeneración de señales, en vez de la amplificación de señales, por lo tanto producen un sistema más resistente al ruido. Sencillas de medir y evaluar. Mejor para evaluar y corregir errores.

Detector de Envolvente

Capta la envolvente de una señal con el capacitor hasta que se descarga.