Telecomunicaciones

andani26 de Noviembre de 2012

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INTRODUCCIÓN

Hoy día existen muchas funciones y programas que nos ayudan para la mejor comprensión de la comunicaciones. En este reporte se explican las diferentes técnicas de Modulación AM, FM, y PM y sus variantes. Primero se describe el objetivo, el material utilizado, en segundo encontramos el desarrollo, aquí se describe el concepto de cada una de las técnicas de modulación, la modulación simulada representada por medio de una grafica y el código de la modulación utilizado para la simulación, el resultado obtenido y las fuentes de investigación. Por ultimo incluimos los anexos. Para esta practica utilizamos MATLAB es un programa interactivo basado en matrices para cálculos científicos y de ingeniería ya que es un instrumento muy útil cuando uno trabaja con matrices y gráficos esto nos permitió la simulación de las técnicas de modulación antes mencionadas.

OBJETIVO

Analizar diferentes técnicas de modulación AM, FM, PM y sus variantes representando mediante una simulación con el programa MATLAB.

MATERIAL EMPLEADO.

-Computadora (1 GB RAM y 10GB de disco duro mínimo).

-Internet

-Libros

-Programa MATLAB.

DESARROLLO

MODULACIÓN Y DEMODULACIÓN

Modulación es el proceso de preparar la señal para envió por un medio de transmisión, este proceso se puede llevar a cabo en banda base, es decir la banda de frecuencias original de la señal o por medio de una translación de frecuencia se puede hacer en lo que se llama modulación pasa banda, en este caso existe una translación de frecuencia de una banda de frecuencias baja a una banda de frecuencias alta. En la modulación se pasa la señal de una banda base (baja frecuencia) a una pasa banda (alta frecuencia). En la demodulación se pasa la señal de una pasa banda (alta frecuencia) a una banda base (baja frecuencia). Típicamente la modulación se lleva a cabo modificando alguna de las características de las señales; amplitud, frecuencia o fase.

A la señal resultante de este proceso se la denomina señal modulada y la misma es la señal que se transmite.

modulación de una señal. La demodulación es el proceso inverso a la modulación.

MODULACIÓN EN AMPLITUD (AM)

Modulación en amplitud es el proceso de cambiar la amplitud de una portadora de frecuencia relativamente alta de acuerdo a la amplitud de la señal modulante (información).

Con la modulación en amplitud la información se imprime sobre la portadora en forma de cambios de amplitud.

La onda modulante modula a la onda portadora tanto en sus partes positivas como negativas, es decir, produce una señal con dos bandas laterales.

La señal modulada tendrá una amplitud que será igual al valor pico de la señal portadora más el valor instantáneo de la señal modulada.

La señal modulada en amplitud es:

SIMULACIÓN DE MODULACIÓN EN AMPLITUD (AM)

CODIGO DE Modulación en Amplitud(AM).

% Modulacion AM

N=1024; %Numero de muestras

fs=4026; %frecuencia de muestreo

t=(0:N-1)/fs;

fc=90; %Frecuencia de la portadora

fm=17; %Frecuencia de la Moduladora

EC=5; %Amplitu de la PORTADORA

Em=4.75; %Amplitud de la Moduladora

%-------------Modulacion en Amplitud------------------

Ecarrier=EC*cos(2*pi*fc*t);

Emoduladora=Em*cos(2*pi*fm*t);

A=EC+Emoduladora; %Creacion de la Envolvente

m=A.*[cos(2*pi*fc*t)]; %Modulacion

Mf=2/N*abs(fft(m,N)); %Espectro mediante fft

f=fs*(0:N/2)/N; %Analisis del espectro

close all;

figure ('Name', 'Portadora, Moduladora, Amplitud Modulada');

subplot(2,2,1);

plot(t(1:N/2), Emoduladora(1:N/2));

title('SENAL MODULADORA'), grid on, xlabel('Tiempo'), ylabel('Sp(t)');

subplot(2,2,2);

plot(t(1:N/2), Ecarrier(1:N/2));

title('SENAL PORTADORA'),grid on, xlabel('Tiempo'), ylabel('Sp(t)');

subplot(2,2,3:4);

plot(t(1:N/2),m(1:N/2),t(1:N/2),A(1:N/2),'r',t(1:N/2),-A(1:N/2),'r');

title('SENAL MODULADA-----AM-----'),grid on,xlabel('Tiempo'), ylabel('Sam(t)');

hold on;

pause;

figure('Name','P0TENCIAS');

plot(f(2:50),Mf(2:50));

title('POTENCIAS de la PORTADORA Y de las BANDAS LATERALES');

xlabel('Frecuencia (KHz)');

ylabel('Magnitud');

grid on;

MODULACIÓN EN FRECUENCIA (FM)

La modulación en frecuencia se obtiene variando la frecuencia instantánea de la portadora en función de la información. En este caso la señal modulada mantendrá fija su amplitud y el parámetro de la señal portadora que variará es la frecuencia, y lo hace de acuerdo a cómo varíe la amplitud de la señal moduladora.

La expresión matemática de la señal modulada es:

Vp(t) = Vp sen[2π (fp + Δf sen(2 π fm t) ) t]

Δf se denomina desviación de frecuencia y es el máximo cambio de frecuencia que puede experimentar la frecuencia de la señal portadora. A la variación total de frecuencia desde la más baja hasta la más alta, se le conoce como oscilación de portadora.

SIMULACIÓN DE MODULACIÓN EN FRECUENCIA(FM)

CODIGO DE MODULACIÓN EN FRECUENCIA (FM).

function popupmenu1_Callback(hObject, eventdata, handles)

grafica1=get(hObject,'Value');

t=handles.t;

Am=str2double(get(handles.edit_Am,'String'));

fm=str2double(get(handles.edit_fm,'String'));

fc=str2double(get(handles.edit_fc,'String'));

if grafica1==2

moduladora=Am*sawtooth(2*pi*fm*t);

elseif grafica1==3

moduladora=Am*square(2*pi*fm*t);

elseif grafica1==4

moduladora=Am*sin(2*pi*fm*t);

elseif grafica1==5

moduladora=Am*cos(2*pi*fm*t);

else

moduladora=0;

end

tipo_mod=get(handles.popupmenu3,'Value');

if tipo_mod==2

axes(handles.axes1)

plot(t,moduladora,'Color','r','LineWidth',2)

title('Señal moduladora');

ylabel('A');

xlabel('Tiempo');

grid on;

axes(handles.axes2)

senial = amod(moduladora,fc,1000,'fm');

plot(t,senial)

hold on;

plot(t,moduladora,'--','Color','r');

hold off;

title('Señal FM ');

ylabel('Frecuencia');

xlabel('Tiempo');

grid on

end

guidata(hObject, handles);

MODULACIÓN EN FASE (PM)

En este tipo de modulación la amplitud de la portadora es constante y la característica que contiene la información es el ángulo de la fase instantánea de la señal portadora.

La señal modulada es:

V (t) = Vp cos[ 2π fp t + Β sen(2π fm t) ]

La diferencia que hay con la señal modulada en frecuencia es que en la modulación en fase, Β es independiente de la frecuencia.

Simulación de Modulación en Fase(PM)

CODIGO DE Modulación en Fase(PM).