TELEMETRIA.
TIPOS DE MODULACIÓN. Introducción: La transmisión de información de un lugar a otro requiere de tres elementos: un emisor, un receptor y un canal. En ciertas aplicaciones telemétricas, hay casos en lo que el objeto de monitoreo no es estático y consecuentemente la transmisión de la información a través de cables resulta imposible o poco práctica, por mencionar algunos tenemos: el deporte motor F1, los aviones no tripulados. En dichos casos la trasmisión se hace a través de la atmosfera terrestre empleado radio frecuencia y mediante sistemas que acondicionan la señal para poder ser transmitida, dicho acondicionamiento se llama modulación. La modulación. La modulación es el proceso mediante el cual se imprimen señales de baja frecuencia (información) en una de alta frecuencia (portadora) (portadora) a través de la modificación de alguna de sus características, características, en proporción con la señal de información, dichas características pueden ser: Amplitud Frecuencia Fase
La modulación es necesaria debido a: Es difícil irradiar señales de baja frecuencia en forma de onda electromagnética. La interferencia que se generaría si todos trasmitieran a la f recuencia de la señal moduladora. Tipos de modulación. Existen básicamente dos tipos de modulación: ANALÓGICA. La energía se transmite y recibe en forma analógica (señal de variación continua, senoidal), por ejemplo la voz humana, audio y video en su forma eléctrica, tanto la información como la señal portadora son analógicas. DIGITAL. Aquí hay una subdivisión en la que se encuentra la radio digital y la transmisión digital. La radio digital es la transmisión de señales analógicas moduladas digitalmente. La señal moduladora como la demodulada son digitales. Transmisión digital, emplea pulsos con valores discretos (5 V y tierra), no existe portadora analógica, requieren una instalación física entre emisor y receptor como por ejemplo un cable de fibra o fibra óptica. La información puede ser digital o analógica, en caso de ser analógica la información se tiene que digitalizar para su transmisión y al de codificarse debe reconvertirse a su forma analógica. Modulado. La siguiente ecuación es la descripción general de una onda senoidal de voltaje, variable en el tiempo.
Donde: v(t): voltaje
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A: amplitud máxima (volts) f: frecuencia (hertz) : desplazamiento de fase (radianes) Si la señal de información es analógica y: La amplitud de la portadora es proporcional a ella , se produce modulación de amplitud (AM) La frecuencia de la portadora es proporcional a ella, se produce modulación de frecuencia (FM) La fase de la portadora es proporcional a ella, se produce modulación de fase (PM) Si la señal de información es digital y: La amplitud de la portadora se varía proporcionalmente a ella, se produce modulación por conmutación de amplitud (ASK). Los dos valores binarios se representan con dos amplitudes diferentes y es usual que una de las dos amplitudes sea cero; es decir uno de los dígitos binarios se representa mediante la presencia de la portadora a amplitud constante, y el otro dígito se representa mediante la ausencia de la señal portadora
La frecuencia de la portadora varia proporcionalmente a ella, se produce modulación por conmutación de frecuencia (FSK). Los dos valores binarios se representan con dos frecuencias diferentes (f 1 y f 2) próximas a la frecuencia de la señal portadora f p. Generalmente f 1 y f 2 corresponden a desplazamientos de igual magnitud pero en sentidos opuestos de la frecuencia de la señal portadora.
La fase de la portadora varia proporcionalmente a ella, se produce modulación por conmutación de fase (PSK)
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En PSK el valor de la señal moduladora está dado por
mientras que la señal portadora vale: vp(t) = Vp cos(2 f p t) En donde Vp es el valor pico de la señal portadora y f p es la frecuencia de la señal portadora. La modulación PSK está caracterizada por v(t) = vp(t) . vm(t) o sea v(t) = Vp . Vm cos(2 f p t) Luego para Vm = 1 v(t) = Vp cos(2 f p t) y para Vm = -1 v(t) = -Vp cos(2 f p t) = Vp cos(2 f p t + ) Entre las dos últimas expresiones de v(t), existe una diferencia de fase de 180º, y la señal varía entre dos fases, es por ello que se denomina 2PSK. A continuación se presenta un resumen de las diversas técnicas de modulación. Señal modulante Modulación efectuad Analógico
AM v(t)=
A
FM sen(2
f
PM t+
)
Digital ASK
FSK
PSK
Referencias: Sistemas de comunicaciones electrónicas. Cuarte edición. Wayne Tomasi. Editorial Pearson. http://www.textoscientificos.com/redes/modulacion http://elsitiodetelecomunicaciones.iespana.es/modulacion.htm http://www.qsl.net/ea2ak/modulacion.htm
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