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CAP. 2 TRANSMISION POR MODULACIN

MODULACINSe denomina modulacin al proceso de colocar la informacin contenida en una seal, generalmente de baja frecuencia, sobre una seal de alta frecuencia.

La modulacin de una seal consiste en cambiar o alterar algunos parmetros de dicha seal. Esta seal llamada portadora, por ser a la vez conductora de seales ms dbiles como el sonido y el video

ModulacinDebido a este proceso la seal de alta frecuencia denominada portadora, sufrir la modificacin de alguna de sus parmetros, siendo dicha modificacin proporcional a la amplitud de la seal de baja frecuencia denominada moduladora.

Por qu se modula una sealPara controlar dicha seal y as facilitar la propagacin de la seal de informacin por cable o por el aire, ordenar el espacio radioelctrico, distribuir canales a cada tipo de informacin distinta.

Por qu se modula una sealPara disminuir las dimensiones de las antenas, optimizar el ancho de banda de cada canal evitando interferencia entre canales, proteger la informacin de las degradaciones por ruido y definir la calidad de la informacin transmitida.

Cmo se modula una seal?Para modular una seal se utilizan dispositivos electrnicos semiconductores con caractersticas no lineales (diodos, transistores, bulbos), resistencias, inductores, capacitores y tambin combinaciones entre ellos

Seal Resultantela seal resultante de este proceso se la denomina seal modulada y la misma es la seal que se transmite.

la modulacin permite aprovechar mejor el canal de comunicacin ya que posibilita transmitir ms informacin en forma simultnea por un mismo canal y/o proteger la informacin de posibles interferencias y ruidos.

Es necesario modular las seales por diferentes razones:1) Si todos los usuarios transmiten a la frecuencia de la seal original o moduladora, no ser posible reconocer la informacin inteligente contenida en dicha seal, debido a la interferencia entre las seales transmitidas por diferentes usuarios.2) A altas frecuencias se tiene mayor eficiencia en la transmisin, de acuerdo al medio que se emplee.3) Se aprovecha mejor el espectro electromagntico, ya que permite la multiplexacin por frecuencias.4) En caso de transmisin inalmbrica, las antenas tienen medidas ms razonables.

DemodulacinEs el proceso mediante el cul es posible recuperar la seal de datos de una seal modulada.Un MODEM es un dispositivo de transmisin que contiene un modulador y un demodulador.

Seales de transmisin y seales de datosLas seales de transmisin corresponden a la portadora, mientras que las seales de datos correspondes a la moduladora.De acuerdo al sistema de transmisin, se pueden tener los siguientes casos

Seal de transmisinSeal de DatosAnalgicaAnalgicaAnalgicaDigitalDigitalAnalgicaDigitalDigital

Conceptos bsicos Seales AnlogasLas tres caractersticas mas importantes de una seal peridica son:Amplitud: es el valor instantneo de una seal en cualquier momento. En transmisin de datos se mide en Voltios.Frecuencia: es el inverso del periodo (1/T), representa el nmero de repeticiones de un perodo por segundo y se expresa en ciclos por segundo Hertz (Hz)Fase: es una medida de la posicin relativa en el tiempo del perodo de una seal

Fase

Los parmetros o magnitud fundamentales de una seal analgica:Amplitud, Frecuencia, Fase

MODULACIN POR ONDAS CONTINUAS

Seales de transmisin analgicas y seales de datos analgicasModulacin de amplitud AMModulacin de frecuencia FMModulacin de fase PM

Modulacin ASK (OOK)Modulacin corrimiento de Fase BPSKModulacin por corrimiento de Frecuencia FSKSeales de transmisin analgicas y seales de datos digitalEsta funcin tiene tres parmetros que pueden ser modificados los cuales son

Modulacin por AmplitudModulacin por FrecuenciaModulacin por Fase

MODULACIN POR ONDA CONTINUA

Se denomina modulacin por onda continua al proceso por el cual una onda denominada portadora, cuya forma de onda es senoidal, modifica su amplitud, frecuencia o fase, en funcin de la seal moduladora, la cual contiene la informacin a transmitir.La portadora se caracteriza por la expresin

MODULACIN POR ONDA CONTINUA

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Seales de transmisin analgicas y seales de datos analgicasModulacin de amplitud AMModulacin de frecuencia FMModulacin de fase PM

Modulacin de Amplitud - AMEste es un caso de modulacin donde tanto las seales de transmisin como las seales de datos son analgicas. Un modulador AM es un dispositivo con dos seales de entrada, una seal portadora de amplitud y frecuencia constante, y la seal de informacin o moduladora. El parmetro de la seal portadora que es modificado por la seal moduladora es la amplitud.

AMLa modulacin de amplitud es utilizada para transmitir informacin de audio (voz, msica), en la onda portadora de RF

El parmetro de la seal portadora que es modificado por la seal moduladora es la AMPLITUD.

MODULACIN POR AMPLITUD (AM)

MODULACIN POR AMPLITUD (AM)

En otras palabras, la modulacin de amplitud (AM) es un tipo de modulacin lineal que consiste en hacer variar la amplitud de la onda portadora de forma que esta cambie de acuerdo con las variaciones de nivel de la seal moduladora, que es la informacin que se va a transmitir.

De este modo podemos ver que la ecuacin que rige la modulacin por amplitud es:MODULACIN POR AMPLITUD (AM)

1.- Robots Play-back, los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots comnmente tienen un control de lazo abierto.2.- Robots controlados por censores, estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por censores.3.- Robots controlados por visin, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar informacin desde un sistema de visin.4.- Robots controlados adaptablemente, donde los robots pueden automticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los censores.5.- Robots con inteligencia artificial, donde los robots utilizan las tcnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.

24MODULACIN POR AMPLITUD (AM)

1.- Dispositivos de manejo manual, controlados por una persona.2.- Robots de secuencia arreglada.3.- Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fcilmente.4.- Robots regeneradores, donde el operador humano conduce el robot a travs de la tarea.5.- Robots de control numrico, donde el operador alimenta la programacin del movimiento, hasta que se ensee manualmente la tarea.6.- Robots inteligentes, los cuales pueden entender e interactuar con cambios en el medio ambiente.

25Podemos observar dos tipos de modulacin por amplitud:Modulacin analgica: AMSi la seal moduladora es analgica se conoce como AM y fue la primera tcnica que se implement en la prctica para la transmisin de seales de audio.

MODULACIN POR AMPLITUD (AM)

En la industria se utilizan para hacer trabajos peligrosos como soldaduras de arco, de punto o implementacin de sustancias inhalantes nocivas. Tambin se usan para aplicar pintura en spray, transporte pesado, molienda de materiales o moldeado en plstico.

En los laboratorios mdicos se utilizan para realizar tareas repetitivas de medicin de peso, cantidad de materia, pH, etc. Los robots presentan tres ventajas sobre el trabajo humano: mayor productividad, mayor control de calidad y reduccin de exposicin humana a sustancias dainas.

MANIPULADORES CINEMATICOS La tecnologa robtica encontr su primer aplicacin en la industria nuclear con el desarrollo de teleoperadores para manejar material radiactivo. Los robots ms recientes han sido utilizados para soldar a control remoto y la inspeccin de tuberas en reas de alta radiacin

AGRICULTURA.Para muchos la idea de tener un robot agricultor es ciencia ficcin, pero la realidad es muy diferente; o al menos as parece ser para el Instituto de Investigacin Australiano, el cual ha invertido una gran cantidad de dinero y tiempo en el desarrollo de este tipo de robots. Entre sus proyectos se encuentra una mquina que esquila a la ovejas. La trayectoria del cortador sobre el cuerpo de las ovejas se planea con un modelo geomtrico de la oveja

ESPACIO Algunas investigaciones estn encaminadas al diseo, construccin y control de vehculos autnomos, los cuales llevarn a bordo complejos laboratorios y cmaras muy sofisticadas para la exploracin de otros planetas.

VEHCULOS SUBMARINOS Se utilizan en la inspeccin y mantenimiento de tuberas que conducen petrleo, gas o aceite en las plataformas ocenicas; en el tendido e inspeccin del cableado para comunicaciones, para investigaciones geolgicas y geofsicas en el suelo marino.

EDUCACIN Los programas educacionales utilizan la simulacin de control de robots como un medio de enseanza.

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La Radio-AM ofrece ms cobertura que la Radio-FM aunque con ancho de banda ms reducido. Se usa sobre todo en la banda de 153 kHz a 30 MHz e incluye las bandas:

Onda larga (153-281 kHz)

Onda Media (535 kHz a 1705 kHz)

Onda corta (1705 kHz a 30 MHz)

RADIOS AM LA PAZ RADIODIFUSION AM LA PAZN FRECUENCIA (KHz) RAZON SOCIAL ESTADO TIPO540 RADIODIFUSORAS VICTORIA Vigente Comercial560 EMPRESA PROMOTORA Y EDITORA CEPRU LTDA. RADIO EL MUNDO Vigente Comercial580 SOCIEDAD MERCANTIL DE RADIODIFUSION LTDA. RADIO PANAMERICANA -SOMERA Vigente Comercial600 FUNDACION DEL RECOBRO "FUNDADER" Vigente Comercial620 FUNDACION AYNI (RADIO SAN GABRIEL) Vigente Comercial640 RADIO DIFUSORAS INTEGRACION S.R.L Vigente Comercial660 TALLER DE HISTORIA ORAL ANDINA THOA Vigente Comercial680 EMPRESA OPERADORA Y CONCESIONARIA ANDINA SRL "ECA LTDA." Vigente Comercial700 DIFUSORA AREVALO RADIO MUNDIAL Vigente Comercial720 UNION BAUTISTA BOLIVIANA Vigente Religioso740 SISTEMA DE COMUNICACION PEAS 740 Vigente Comercial760 RADIO FIDES LA PAZ SRL Vigente ComercialFMA diferencia de la AM, la modulacin en frecuencia crea un conjunto de complejas bandas laterales cuya profundidad (extensin) depender de la amplitud de la onda moduladora. Como consecuencia del incremento de las bandas laterales, la anchura del canal de la FM ser ms grande que el tradicional de la onda media, siendo tambin mayor la anchura de banda de sintonizacin de los aparatos receptores (especie de puerta electrnica de los aparatos receptores que permite que pase a la etapa de demodulacin una determinada anchura de seal)..

MODULACIN POR FRECUENCIA (FM)

En este caso las seales de transmisin como las de datos son analgicas y es un tipo de modulacin exponencial, por lo cual, la seal modulada mantendr fija su amplitud y el parmetro de la seal portadora que variara es la frecuencia y lo hace de acuerdo a como vari la amplitud de la seal moduladora.

Por tanto la modulacin por frecuencia (FM), se conoce como el proceso mediante el cual la informacin es decodificada y a su vez dicha informacin se encuentra en forma digital o analgica, en una onda portadora mediante la variacin de su frecuencia instantnea de acuerdo a la seal de entrada

MODULACIN POR FRECUENCIA (FM)

En el caso de la modulacin por frecuencia, encontramos que esta dad por:

MODULACIN POR FRECUENCIA (FM)

Rango de Sensores: sonares e IR (actualmente se en cuentera en proyecto).

42Modulacin de Frecuencia FMEs el proceso de combinar una seal de AF (Audio Frecuencia), con otra de RF (Radio Frecuencia), en el rango de frecuencias de 88 MHz y 108 MHz, tal que la amplitud de frecuencia del AF vare la del RF

SEAL MODULADA EN (FM)

La modulacin en frecuencia consiste en variar la frecuencia de la portadora proporcionalmente a la amplitud de la onda moduladora (informacin), permaneciendo constante su amplitud.

La principal consecuencia de la modulacin en frecuencia es una mayor calidad de reproduccin como resultado de su casi inmunidad hacia las interferencias elctricas. Es un sistema adecuado para la emisin de programas (msica) de alta fidelidad

CARACTERISTICAS DE FMEl primer sistema operativo de comunicacin radiofnica fue descrito por el inventor norteamericano Edwin H. Armstrong en 1936.La frecuencia modulada posee varias ventajas sobre el sistema de modulacin de amplitud (AM) utilizado alternativamente en radiodifusin. La ms importante es que al sistema FM apenas le afectan las interferencias y descargas estticas. Algunas perturbaciones elctricas, como las originadas por tormentas o sistemas de encendido de los automviles, producen seales de radio de amplitud modulada que se captan como ruido en los receptores AM.

AM vs FMLos dos tipos de modulacin llegan exactamente igual y al mismo lugar

Modulacin de Fase PMEn este caso el parmetro de la seal portadora que variar de acuerdo con la seal moduladora es la fase.Es un tipo de modulacin exponencial al igual que la modulacin de frecuencia.Se caracteriza porque la fase de la onda portadora vara directamente de acuerdo con la seal modulante, resultando una seal de modulacin en fase

Modulacin de Fase (PM)

Modulacin de Frec (FM)

Modulacin de Frec (FM)

La modulacin de frecuencia encuentra aplicacin en gran cantidad de sistemas de comunicacin. Aparte de la FM de radiodifusin, entre 87 y 108 MHz, la separacin entre dos canales adyacentes es de 200 kHz y la desviacin por frecuencia f=75 kHz. la FM se viene utilizando principalmente en las siguientes aplicaciones:Televisin: Subportadora de sonido: La informacin de sonido modula en frecuenciaSECAM: El sistema de televisin en color SECAM modula la informacin de color en FM.Micrfonos inalmbricos: Debido a la mayor robustez de esta tcnica ante las interferencias (ruidos radioelctricos externos).PMLa modulacin en Fase no suele ser muy utilizada porque se requieren equipos de recepcin ms complejos que los de frecuencia modulada. Suele presentar problemas de ambigedad para determinar, por ejemplo si una seal tiene una fase de 0 o 180

MODULACIN POR FASE (PM)

En este caso las seales de transmisin como las seales de datos son analgicas y a su vez es un tipo de modulacin exponencial, por lo cual el parmetro de la seal portadora que variara de acuerdo a la seal moduladora es la fase.

Fundamentos tericos del proceso de modulacin de Fase En la figura se puede observar las discontinuidades de fase que parecen al comienzo y al final de cada intervalo T, cuando hay transicin de 0 a 1 o de 1 a 0 producida por un seal modulante digital

MODULACIN POR FASE (PM)

La seal d(t) es la seal digital binaria de informacin. se caracteriza por la siguiente ecuacin:

MODULACIN POR FASE (PM)

La seal a ser transmitida o moduladora es y que la seal portadora se expresa como: Donde: Wc = Frecuencia angular de la portadora.

La seal resultante es descrita por la siguiente ecuacin:

Comparacin de AM, FM y PM