Informe De Prácticas Sistemas De Comunicaciones E-Learning
Presentado Por Marelis Carmona Burgos Código: 33102531 Leonardo Esteban Mendoza Código: 73131002 Eduardo Javier Hurtado Código: 1047416618
Tutor Virtual Jesús Omar Vargas
Tutor Presencial Adrián Paul Benítez Baldovino
Grupo 2150504_9
Universidad Nacional Abierta Y A Distancia - UNAD Octubre De 2016
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OBJETIVO Afianzar el concepto de modulación vistas en la base teórica y familiarizarse con las principales modulaciones digitales y analógicas además de comprender el funcionamiento de cada una de estas
MARCO TEÓRICO Modulación Se denomina modulación, a la operación mediante la cual ciertas características de una onda denominada portadora, se modifican en función de otra denominada moduladora, que contiene información, para que esta última pueda ser transmitida. También podemos decir, que la Modulación es una técnica empleada para modificar una señal con la finalidad de posibilitar el transporte de informaciones a través de un canal de comunicación y recuperar la señal en su forma original en la otra extremidad. El concepto de modulación se basa en poder controlar la variación de alguno de los parámetros (amplitud, frecuencia, fase) de una señal, denominada portadora. Tiene por objeto adaptar la información digital al medio radioeléctrico mediante la analogización a frecuencias de microondas.
Imagen1. Demostración de Modulación
La modulación es la alteración sistemática de una onda portadora de acuerdo con el mensaje (señal modulada) y puede ser también una codificación. Modulación analógica con portadora analógica se utiliza cuando se desea transmitir la señal analógica a una frecuencia diferente o con un ancho de
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banda menor. La modulación se puede realizar utilizando cambios de amplitud, frecuencia o fase de la señal portadora. Tipos de modulación Analógica
Amplitud Modulada (AM) Frecuencia Modulada (FM) Modulación por fase (PM) Amplitud Modulada (AM)
Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de modulación no 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 señal moduladora, que es la información que se va a transmitir. La modulación de amplitud es equivalente a la modulación en doble banda lateral con reinserción de portadora.
Modulación Digital Es un proceso mediante el cual se trasforman los símbolos digitales en forma de onda adecuadas para la transmisión sobre un canal de comunicación.
ACTIVIDADES PRÁCTICAS A DESARROLLAR PRACTICA I. MODULACIÓN ANALÓGICA 1. Realice el siguiente montaje, que le permita generar una señal AM, con el simulador seleccionado.
Imagen 2.Montaje señal AM
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Señal moduladora: amplitud 1, frecuencia 1 Señal portadora: amplitud 1, frecuencia 20 Simular para los siguientes casos:
Caso a. simule con un tiempo de muestreo de 0,1
Caso b. simule con un tiempo de muestreo de 0,01
Caso b. simule con un tiempo de muestreo de 0,001
Tome los correspondientes pantallazos en el osciloscopio y realice los comentarios frente a la señal y la diferencia por los tiempos de muestreo.
Desarrollo de la Práctica Inicialmente utilizamos un osciloscopio y un modulador de frecuencia, partimos de una señal sinusoidal de 2000.
Imagen 3
Observamos que al modificar una señal la otra también se modifica.
Imagen 4 4
Al ampliar la frecuencia se amplía la magnitud de o ancho de la onda
Imagen 5
Imagen 6
Observamos que en el espectro de la señal las dos señales van encontradas a medida que aumentamos la frecuencia. Mientras que cuando cambiamos a frecuencias de 0,1; 0,01; 0,001 las señales se separaban y disminuye el ancho de la onda tal como se observa en las imágenes.
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Imagen 7
Imagen 8
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2. Realizar la simulación de modulación AM y encontrar los espectros en frecuencia para una señal de mensaje de:
m (t) = 0.5 cos (2 π *fm1*t)+ 0.75 sen(2 π *fm2*t) Con las frecuencias fm1 = 4000 Hz fm2 = 7500 Hz fc = 104000 Hz Código de trabajo con líneas de código (Scilab) : clear //definicion de constantes fc=102000; fm1=4000; fm2=7500 // t=(0:0.000001:0.001) //señales m=0.5*sin (2*%pi*fm1*t)+0.75*cos(2*%pi*fm2*t); por=cos(2*%pi*fc*t); s=por.*m; // //// visualizacion de la señal xsetech([0,0,1,1/3]); plot2d(t,por); xtitle(“señal portadora”); // // visualizacion de la señal portadora xsetech([0,1/3,1,1/3]); plot2d(t,m); xtitle(“señal del mensaje”); // // visualizacion de la señal modulada xsetech([0,2/3,1,1/3]); plot2d(t,s); xtitle(“señal modulada”);
Relacione en el informe pantallazos de la realización de la actividad.
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Desarrollo Generamos las líneas de código
Imagen 9
Al ejecutar la simulación obtenemos el siguiente gráfico:
Imagen 10
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Podemos observar que se aplica la definición de modulación de AM de doble banda lateral con portadora suprimida, ya que la señal modulada muestra variación en la amplitud de la onda portadora de tal forma que va cambiando de acuerdo con las variaciones de nivel de la señal moduladora. Podemos deducir que una señal analógica moduladora no es sinusoidal pura, sino que tiene una forma cualquiera . La modulación en amplitud (AM) como su nombre lo indica, consiste en variar la amplitud de una sinusoide de acuerdo al mensaje que se desea transmitir.
PRACTICA II. Modulación Digital Realice la simulación por ancho de pulso implementando el siguiente circuito, y ubicando los instrumentos tal como aparece:
Imagen 11
Realice una descripción verbal del mismo y muestre las señales obtenidas. Una vez analizado el circuito pasamos a armarlo en el software proteus tomando la siguiente forma como se puede apreciar en la imagen.
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Desarrollo
Imagen 12 Circuito armado R3 A 1000 B C D
R1 1000
R5 R2
1000
500
B2 15V
C2
1uF
U2 U1
U3
7
7
7
3
3 6 2
R4
6
3
2
6 2
220 4 4
1
5
1
5
741
4
741
1
5
741
C1 1uF
B1 +88.8
15V
Volts
2 3 %
RV1 200k
vcc VALUE=12
Imagen 13 circuito para modulación de onda digital
Estando terminado el circuito en el software, empezamos a hacer las conexiones en el osciloscopio conectando como se muestra en la figura anterior. Se utilizan 3 operacionales a los cuales se les tomará por medio del osciloscopio la onda generada en su salida. Para el operacional U1, se usará la señal de color amarillo, para el operacional, U2 se usará la señal de color azul y para el operacional U3 se usará la señal de color violeta del osciloscopio las cuales ocupan las entradas A, B, C y D del mismo y mostrará la variación del potenciómetro.
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En el operacional U2 se observa una realimentación a través de la resistencia R5, de 1K y un condensador C2 de 1 microfaradios conectados en paralelo entre ellos y conectados a la entrada no inversora. El circuito debió ser modificado para poder realizar las simulaciones de las ondas en el osciloscopio, se modifica la señal de entrada no inversora del operacional U3, la cual se hace a través de un potenciómetro de 200K. Ahora colocamos el osciloscopio y el potenciómetro para ver las ondas así como ver el voltaje que nos arroja. El potenciómetro se utiliza para modificar el ancho del pulso de la onda, en este caso solo en la onda de color violeta como se muestra en las gráficas. Al simularlo ahora vemos la onda que nos resulta así como el voltaje:
Imagen 14
Imagen 15. 11
Imagen 16. Muestra de las ondas en modulación digital con ancho de pulso determinado en la de color violeta
Imagen 17. Muestra de las ondas en modulación digital con ancho de pulso modificado en la de color violeta
En la salida del osciloscopio se pueden observar las tres ondas producto de las salidas de los operacionales, tales como se describieron, estas son ondas que caracterizan una señal digital la cual la podemos modular a través del potenciómetro instalado en el circuito. Podemos observar en el circuito como se genera la onda cuadrada y posteriormente al pasar por el segundo circuito la onda se convierte en triangular.
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Análisis En esta práctica se generó señales moduladas por ancho de pulso en circuitos donde se utilizaron amplificadores operacionales. Se comprendió como cada amplificador realiza una función específica al conectar de diferentes maneras las entradas inversoras y no inversoras de este. Funcionan de tal forma que al entrar una señal sinusoidal al oscilador sale cuadrada y al pasar al integrador se convierte en triangular. Por otra parte el comparador produce una tensión de alto nivel a la salida, y cuando la tensión de la entrada inversora es mayor que la de la entrada no inversora el comparador produce una tensión de bajo nivel a la salida.
Con esta práctica Además se observó cómo varía el ancho de pulso al introducir un voltaje de referencia y manipular la señal triangular que arroja el circuito comprendido por el oscilador y el integrador.
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CONCLUSIÓN Después de desarrollar la práctica podemos concluir que se han logrado afianzar los conceptos vistos en la teoría, además de simularlos para comprobar sus aplicaciones prácticas. Se logró comprobar el comportamiento de las modulaciones analógicas y digitales, teniendo claro que la portadora es análoga igual que las señales AM y FM, PSK, QAM. Un pulso rectangular contiene muchos armónicos y ocupa un ancho de banda. Este ancho de banda debe de limitarse antes de enviar el pulso para aprovechar el ancho de banda del sistema.
Como también los cambios efectuados en las ondas ya sea por aumento o disminución de la frecuencia, como su comportamiento según la frecuencia de muestreo, teniendo claro la manera en que se puede trasmitir una señal a través de una onda portadora por un medio guiado o no guiado.
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