Telecomunicaciones II
Magíster. Luís Leonardo Camargo Ariza
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Modulación de Pulsos
Modulación de Pulsos
Modulación de Pulsos
• Las señales de pulso modulado, como PAM, PWM y
PPM, no son transmitidas directamente, pero la
mayoría de las veces son usadas para modular
frecuencia de una portadora analógica.
• Sin embargo, las señales PCM o DM, las cuales son
códigos digitales verdaderos, pueden ser transmitidas
mediante métodos de computadora digital.
Modulación Análoga de Pulsos
La modulación de pulso incluye:
• modulación por amplitud de
pulso (PAM)
• modulación del ancho de
pulso (PWM)
• modulación de la posición de
pulso (PPM)
Modulación Análoga de Pulsos
Las PWM y PPM son del tipo de modulación por tiempo de pulso (PTM).
Modulación Análoga de Pulsos
Aunque las señales del pulso modulado (PULSE
MODULATED SIGNAL) son discontinuas, estos pulsos
no son señales digitales verdaderas. PAM, PWM y
PPM son respectivamente, los pulsos equivalentes de
AM, FM y PM de las señales portadoras analógicas.
Modulación Análoga de Pulsos
En PAM, el espacio de tiempo en
blanco entre los pulsos de amplitud
PAM transmitidos es uniforme, ya que
la frecuencia de muestreo es
constante. Las señales PAM de otras
señales de mensaje puede ser
insertadas en dicho espacio de
tiempo en blanco para la transmisión
de las señales multiplexadas.
Dos señales de mensaje multiplexadas por división de tiempo (TDM)
aparecen como se muestra en la imagen superior.
Modulación de Amplitud de Pulso (PAM)
la amplitud de cada muestra de pulso es proporcional a la
amplitud de la señal de mensaje en el momento de
muestreo.
Modulación de Amplitud de Pulso (PAM)
Dos ventajas de la transmisión de señales PAM por encima
de las señales analógicas completas son:
• Si la duración del pulso PAM es pequeña, la energía
requerida para transmitir los pulsos es mucho menor que la
energía requerida para transmitir la señal analógica.
• El intervalo de tiempo entre los pulsos PAM debe ser
llenado con muestras de otros mensajes, lo cual permite
que varios mensajes se puedan transmitir simultáneamente
en un canal: esta técnica es llamada multiplexación por
división de tiempo (TDM).
Generación de la señal (PAM)
Muestreo Natural
Muestreo Instantáneo
Generación de la señal (PAM)
Señal muestreada
Serie de pulsos periódicos de amplitud unitaria, ancho
y periodo T =1 / fc
Ciclo de trabajo
Por el teorema del desplazamiento en la frecuencia
Generación de la señal (PAM)
Generación de la señal (PAM)
frecuencia de Nyquist (Nyquist rate) - es la tasa de muestreo
teórico mínimo, para formar una señal de pulso modulado (PAM,
PWM, PPM, PCM, etc.) que representa una señal analógica. La
frecuencia Nyquist es igual a dos veces la frecuencia de la señal de
mensaje máxima.
Frecuencia de Nyquist = 2 x fm
circuito muestreo/retención - es un circuito que retiene la amplitud
de cada pulso de salida a un nivel constante entre los tiempos de
muestreo de entrada.
Generación de la señal (PAM)
aliasing (distorsión de la señal) - es una condición de una señal PAM,
donde la frecuencia de banda lateral más baja (fs – fm) es menor que la
frecuencia de la señal de mensaje máxima (fm); aliasing es llamada también
distorsión por superposición (fold over).
Generación de la señal (PAM)
Generación de la señal (PAM)
Los niveles de potencia armónicos alcanzan un nivel mínimo en intervalos
regulares que dependen del ancho y período del pulso.
Generación de la señal (PAM)
Los niveles de potencia armónicos alcanzan un nivel mínimo en intervalos
regulares que dependen del ancho y período del pulso.
Modulación por Amplitud de Pulsos
La señal PAM es una señal muestreada con retención. Una señal xPAM (t)
unipolar RZ se puede describir a través de:
Donde:
nTS Es el instante de muestreo
A es un valor constante con la condición que sea mayor al mínimo de la señal de
información m(t) con fines de sincronismo.
Trabajo independiente: Obtener la misma ecuación pero usando la sumatoria de Convolución.
Modulación por Amplitud de Pulsos
Ancho de Banda en PAM
Se puede estimar según los siguientes criterios:
1.
Si el BW del canal fuese comparable a la frecuencia de muestreo: No tiene
sentido muestrear!
2.
Si el BW del canal fuese algo mayor causaría el efecto de distorsión.
BW
 

PAM
BW
1 TS
;
 k ; TS 

PAM
fm

 2k
1
2 fm
Relación de expansión
de ancho de banda
Modulación por Amplitud de Pulsos
Ancho de Banda en PAM
Ejercicio:
Dada la señal m(t) = 5 + 20 cos2 (104 πt), se desea modular en PAM con
Retorno a Cero, a una relación de trabajo de 20%. El muestreo se efectúa al
doble de la frecuencia de Nyquist.
(a) Determine el factor de expansión del ancho de banda.
(b) Grafique la señal PAM entre 0 ≤ t ≤ 130 μseg, y determine los valores de
xPAM (t) para t = Ts y t = 2Ts .
Modulación por Amplitud de Pulsos
Ancho de Banda en PAM
Solución:
5  20 cos (10  t)  15  10 Cos (10 2  t )
2
4
Ts 
BW
4
1
4 fm
PAM
m 
 25  s  5 ;

1

 200 Khz ;
200 Khz
10 Khz
 20
Modulación por Amplitud de Pulsos
Ancho de Banda en PAM
Modulación Análoga
de Pulsos
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