Espectro en Banda Base de FM Mono

Espectro en Banda Base de
FM Mono
A
L+R
f
50
1
15K
1
JMP
Espectro en Banda Base de
FM Estéreo
A
19K
L+R
L-R
L-R
f
50
2
15K
23K
38K
53K
JMP
Generación de FM Estéreo
PE
L
L+R
Sumador
L
L+R
PE
R
Inversor
Sumador
L-R
L-R
Mod Bal
Sumador
-R
38 KHz
X2
3
19 KHz
Oscilador
19 KHz 19 KHz
JMP
Decodificación de FM Estéreo
L+R
L-R
L+R
Detector
L
L-R
DE
L-R
Matriz
Decodificadora
Mod Bal
R
DE
38 KHz
19 KHz
Comp.
Fase
VCO
38 KHz
:2
19 KHz
4
JMP
Matriz Decodificadora de FM
Estéreo
L-R
2L
Sumador
DE
DE
Inversor
L+R
5
-L+R
2R
Sumador
JMP
Espectro en Banda Base de
FM Estéreo con SCA
A
19K
L+R
L-R
Subsidiary Carrier Authorization
(SCA)
L-R
f
50
6
15K
23K
38K
53K
60K
67K
74K
JMP
Espectro en Banda Base de
FM Estéreo Con RDS
A
19K
L+R
50
7
L-R
15K
23K
L-R
38K
RDS
f
53K 60K
57K
JMP
Espectro en Banda Base de FM
A
19K
L+R
50
8
L-R
15K
23K
L-R
38K
Subsidiary Carrier Authorization
(SCA)
RDS
53K 60K
57K
f
67K
74K
JMP
RDS
Condiciones mínimas requeridas por el sistema RDS:
•Las señales del sistema deben ser compatibles con los
receptores existentes
•Los datos no deben interferir la recepción del sonido
•La recepción debe ser confiable en el área de cobertura
del programa principal
•El formato de los mensajes debe ser flexible,
adaptándose a las necesidades de cada emisora.
9
JMP
RDS
Información que envía el sistema RDS:
•Identificación de la emisora
•Información sobre los programas emitidos
•Radiotexto
•Servicio de buscapersonas
•Telecontrol
•Frecuencias alternativas de la misma emisora
•Frecuencias de emisoras hermanas
10
JMP
RDS
Servicios típicos del sistema RDS:
•Telecontrol de indicadores de tráfico en carreteras
•Presentación del nombre de la emisora en la pantalla del
receptor
•Comentarios de música en la pantalla del radiorreceptor
•Sintonización automática de emisiones alternativas en el
caso de atenuación de señales
•Sincronización horaria del radiorreceptor
11
JMP
RDS
Especificaciones del sistema RDS:
Tipo de modulación PSK (Phase Shift Keying)
fcRDS= 57 KHZ (Frecuencia de subportadora RDS) (=3x19 KHz)
R= 1187.5 bps (velocidad de transmisión)
12
JMP
MODULACIÓN POR PULSOS
13
JMP
Modulación por Pulsos
•Las
modulaciones
analógicas
solo
permiten
ser
multiplexadas en FDM (Frequency Division Multiplex)
•Las modulaciones por pulsos pueden ser multiplexadas
en TDM (Time Division Multiplex)
14
JMP
Modulación por Pulsos
Para obtener las distintos tipos de modulación por
pulsos, la señal analógica debe ser muestreada.
va
Ts=1/f s
t
Ta=1/f a
15
JMP
Modulación por Pulsos
• Para
poder
realizar
un
muestreo
sin
pérdida
de
información se necesita tomar muestras a una frecuencia
fs>>fa.
• Nyquis
demostró
que
la
frecuencia
mínima
de
muestreo es:
fs>2 fa máx
fa máx : es la máxima frecuencia de la señal moduladora.
Para la voz se usa fs = 8 KHz
16
JMP
Modulación PAM
S(t)
t
Ts
t
G(t)
t
F(t)
vPAM
t
17
JMP
Modulación PAM
F (t ) = D + A cos(ωa t ) S (t ) =
f PAM
τ
T
∞
τ
n =1
T
+ 2∑
sen(nπ
nπ
τ
τ
)
T cos(nω t )
s
T
τ
τ sen(nπ T )
= F (t ) S (t ) = F (t )[ + 2∑
cos(nω s t )]
τ
T
n =1 T
nπ
τ
∞
T
f PAM = F (t ) S (t ) = [ F (t )
18
τ
T
∞
τ
n =1
T
+ 2∑ F (t )
sen(nπ
nπ
τ
τ
)
T cos(nω t )]
s
T
JMP
Modulación PAM
19
JMP
Modulación PAM
20
JMP
TDM
MULTIPLEXOR
DESMULTIPLEXOR
Canales de
Entrada
Canales de
Salida
1
2
1
Medio de
Comunicación
3
3
4
4
Sincronismo
21
2
Sincronismo
JMP
TDM - Modulación PAM
S(t)
t
Ts
t
A(t)
B(t)
t
t
vPAM
t
ab cd s
22
JMP
Modulación PAM
Ventajas de la modulación PAM
Permite enviar más de un canal usando TDM
Desventajas de la modulación PAM
Mayor ancho de banda que la señal analógica.
Sensible al ruido en forma similar a las señales de AM
23
JMP
Modulación PWM
24
JMP
Modulación PWM
25
JMP
PCM
El PCM consta de tres procesos :
•Muestrear la señal de información (PAM)
•Cuantificar
•Codificar
26
JMP
PCM
Cuantificar:
En este proceso la señal analógica se divide en un
determinado número de niveles.
Son típicos usar 8 bits para señales de voz y 16
bits música de alta fidelidad.
El número de niveles resultantes es: N= 2m
27
JMP
Cuantificar
S(t)
Ts
t
A(t)
7
6
5
4
3
2
1
0
t
N= 2 3=8
28
JMP
PCM
29
JMP
Modulación de señales digitales
30
JMP
Modulaciones Básicas
· FSK: Frequency Shift Keying
· ASK: Amplitude Shift Keying
· PSK: Phase Shift Keying
31
JMP
Modulación ASK
0
VC
1
1
Datos
0
0
1
t
t
VASK
Portadora
ASK
32
JMP
Modulación FSK
0
VC
1
1
Datos
0
0
1
t
t
Portadora
VFSK
FSK
33
JMP
Modulación PSK
0
VC
1
1
Datos
0
0
1
t
t
VPSK
Portadora
t
PSK
34
JMP
Desviación de frecuencia en modulación FSK
"0"
"1"
f [Herz]
1700
1200
2200
BELL 202
35
JMP
Funciones de Bessel
1
0.75
Jn ( 0 , x)
Jn ( 1 , x)
0.5
Jn ( 2 , x)
Jn ( 3 , x) 0.25
Jn ( 4 , x)
Jn ( 5 , x)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0.25
0.5
x
36
JMP
Modulación FSK
"0"
"1"
f [Herz]
1700
1200
2200
BELL 202
37
JMP
Espectro de Modulación FSK
"0"
"1"
500 1100 1700 2300 2900
1200
2200
600 600
38
f [Herz]
BELL 202
JMP
Espectro de Modulación FSK
MODO
ORIGEN
"1"
"1"
"0"
"0"
Transmite
870 1020 1170 1320 1470
1070
1270
150 150
39
Recibe
1825 1975 2125 2275 2425
2025
2225
150 150
BELL 103
JMP
Límites para la modulación FSK en un
canal telefónico
AB =2fb
fb = AB/2
R = fb máx = 1200 bps (normalizado)
R=D
Modo: Half Duplex 2H
40
JMP
Modulador de FSK
Datos digitales a
modular
VCO
Señal FSK
41
JMP
Demodulación de una Señal FSK
Señal FSK
Amp. y
Filtro
Pasabajos
Comparador
de Fase
Datos de información
Demodulada
VCO
42
JMP
Señal FSK norma V.21
a) V21 origen, (R=300 bps)
bits
V21source0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Nºbit
M:980hz;
13
14
15
16
17
18
19
20
21
S:1180hz
b) V21 Respuesta, (R=300 bps)
bits
V21answer
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Nºbit
M:1650Hz;
43
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
S:1850Hz
JMP
Modulador de PSK
Señal PSK
Datos digitales a
modular
+1
-1
Modulador
Balanceado
sen wt
-sen wt
sen wt
Señal Portadora
44
JMP
Espectro de señal PSK en un canal telefónico
45
JMP
Límites para la modulación PSK en un
canal telefónico
AB = fb
fb = AB
R = fb máx = 2400 bps (normalizado)
R=D
Modo: Half Duplex 2H
46
JMP