Modulacion de señales

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
I.U.P SANTIAGO MARIÑO
MATURÍN EDO MONAGAS
Modulación de señales
PROFESOR AUTOR:
RANDY MACHADO
CI: 20712260
30/01/2017

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INTRODUCCION
El inicio de la modulación de señales hizo lograr importantes
progresos en el cumplimiento del compromiso por parte de las
organizaciones mundiales, de expandir la cobertura de las
comunicaciones a lo largo del mundo, de tal forma que se garantizó
el acceso a la comunicación como un derecho fundamental de todos a
un futuro no lejano.

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DESARROLLO
Modulación:
En telecomunicación el término modulación engloba el conjunto de
técnicas para transportar información sobre una onda portadora,
típicamente una onda senoidal. Estas técnicas permiten un mejor
aprovechamiento del canal de comunicación lo que permitirá transmitir más
información simultánea y/o proteger la información de posibles
interferencias y ruidos. Básicamente, la modulación consiste en hacer que
un parámetro de la onda portadora cambie de valor de acuerdo con las
variaciones de la señal moduladora, que es la información que queremos
transmitir.
¿Por qué se modula?
Existen varias razones para modular, entre ellas:
• Facilita la propagación de la señal de información por cable o por el aire.
• Ordena el radioespectro, distribuyendo canales a cada información
distinta.
• Disminuye dimensiones de antenas.
• Optimiza el ancho de banda de cada canal.
• Evita interferencia entre canales.
• Protege a la información de las degradaciones por ruido.
• Define la calidad de la información trasmitida.

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Tipos de modulación:
Existen tres aspectos básicos de la portadora que pueden modularse:
 Amplitud
 Frecuencia
 Fase o ángulo
Las tres técnicas correspondientes son las siguientes:
Técnicas de modulación analógica:
 Amplitud modulada (AM):
Amplitud modulada (AM) o modulación de amplitud es un tipo de
modulación 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.
AM es el acrónimo de Amplitud Modulation (en español: Modulación de
Amplitud) la cual consiste en modificar la amplitud de una señal de alta
frecuencia, denominada portadora, en función de una señal de baja
frecuencia, denominada moduladora, la cual es la señal que contiene la
información que se desea transmitir.
 Frecuencia modulada (FM)
En telecomunicaciones, la frecuencia modulada (FM) o modulación de
frecuencia es una modulación angular que transmite información a través
de una onda portadora variando su frecuencia (contrastando esta con la
amplitud modulada o modulación de amplitud (AM), en donde la amplitud
de la onda es variada mientras que su frecuencia se mantiene constante).
En aplicaciones analógicas, la frecuencia instantánea de la señal modulada
es proporcional al valor instantáneo de la señal moduladora.
 Modulación de fase (PM):
Tipo de modulación que se caracteriza porque la fase de la onda
portadora varía directamente de acuerdo con la señal modulante,
resultando una señal de modulación en fase.Se obtiene variando la fase de
una señal portadora de amplitud constante, en forma directamente
proporcional a la amplitud de la señal modulante. La modulación de fase no
suele ser muy utilizada porque se requieren equipos de recepción más
complejos que los de frecuencia modulada.

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La mayoría de los sistemas de comunicaciones utilizan alguna forma o
combinación de estas tres técnicas de modulación básicas.
Técnicas de modulación digital:
Casos extremos de estas técnicas incluyen los siguientes:
 Codificación por desplazamiento de amplitud (ASK) — Eliminar por
completo la amplitud.
 Codificación por desplazamiento de frecuencia (FSK) — Saltar a una
frecuencia extrema.
 Codificación por desplazamiento de fase (PSK) — Desplazar la fase
180 grados.
Tipos de onda
 Longitudinales: Una onda longitudinal es una onda en la que el
movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralelo a la
dirección de propagación de la onda. Las ondas longitudinales reciben
también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión.
Algunos ejemplos de ondas longitudinales son el sonido y las ondas
sísmicas de tipo P generadas en un terremoto.
 Transversales: Una onda transversal es una onda en movimiento
que se caracteriza porque sus oscilaciones ocurren perpendiculares a
la dirección de propagación. Si una onda transversal se mueve en el
plano x-positivo, sus oscilaciones van en dirección arriba y abajo que
están en el plano y-z.

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Algunos ejemplos de ondas transversales son La luz; una onda
que se propaga en una cuerda, las olas en el mar, el flamear de una
bandera; la ola del estadio.
Velocidad de propagación:
Todas las ondas tienen una velocidad de propagación finita., en cuyo valor
influyen las fuerzas recuperadoras elásticas del medio y determinados
factores de la masa del medio: la densidad lineal en las cuerdas; la
profundidad del agua bajo la superficie, o el coeficiente adiabático, la masa
molecular y la temperatura en el caso de la propagación del sonido en un
gas.
Longitud de onda:
La longitud de onda de una onda describe cuán larga es la onda. La
distancia existente entre dos crestas o valles consecutivos es lo que
llamamos longitud de onda. Las ondas de agua en el océano, las ondas de
aire, y las ondas de radiación electromagnética tienen longitudes de ondas.
Espectro electromagnético
Llamamos así a todas las ondas electromagnéticas que existen en el
universo o que han sido descubiertas por el hombre. Organizadas de forma
continua según su longitud, forman un espectro que va desde las ondas
más largas (de kilómetros de longitud) a las más cortas (millonésima de
milímetro). En función de dicha longitud y consecuentemente su frecuencia-
las ondas electromagnéticas pueden ser detectadas por distintos procesos
en los que la electrónica juega un papel fundamental. Así, por ejemplo, las
ondas más largas estimulan receptores de radio o de televisión (Ondas de
Radio), mientras que las más cortas, son las llamadas Ondas Gamma.

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Espectro de longitud de onda:
Desde un punto de vista teórico, el espectro electromagnético es infinito
y continuo.
La energía electromagnética en una particular longitud de onda λ (en el
vacío) tiene una frecuencia f asociada y una energía de fotón E. Por tanto,
el espectro electromagnético puede ser expresado igualmente en cualquiera
de esos términos.Por lo tanto, las ondas electromagnéticas de alta
frecuencia tienen una longitud de onda corta y mucha energía mientras que
las ondas de baja frecuencia tienen grandes longitudes de onda y poca
energía.
Como se ve, el espectro electromagnético cubre longitudes de onda muy
variadas.
Aunque no están incluidas en el cuadro anterior, existen ondas que
tienen frecuencias muy bajas: de 30 Hz y menores. Estas ondas tienen
longitudes de onda superior a los 10 km y son relevantes en el estudio de
ciertas nebulosas.

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Ancho de banda:
En sistemas digitales, el ancho de banda digital es la cantidad de datos
que pueden ser transportados por algún medio en un determinado período
de tiempo (generalmente segundos). Por lo tanto a mayor ancho de banda,
mayor transferencia de datos por unidad de tiempo (mayor velocidad).
Bandas de frecuencia
Las bandas de frecuencia son intervalos de frecuencias del espectro
electromagnético asignados a diferentes usos dentro de las
radiocomunicaciones. Su uso está regulado por la Unión Internacional de
Telecomunicaciones y puede variar según el lugar. El espacio asignado a las
diferentes bandas abarca el espectro de radiofrecuencia y está dividido en
sectores.
 VHF- Muy altas frecuencias:
Gama de Frecuencia: de 30 MHz a 300 MHz.
Longitud de Onda: de 10 a 1 metros.
Características: prevalentemente propagación directa, esporádicamente
propagación Ionosférica o Troposférica.
Uso Típico: Enlaces de radio a corta distancia, Televisión, Radiodifusión en
Frecuencia Modulada.
 UHF- Ultra altas frecuencias:
Gama de Frecuencia: de 300 MHz a 3.000 MHz.
Longitud de Onda: de 1 metro a 10 centímetros.
Características: Exclusivamente propagación directa, posibilidad de enlaces
por reflexión o a través de satélites artificiales.
Modos de transmisión:
Los sistemas se pueden clasificar según su direccionalidad y momento
en el que se efectúa la transmisión en los siguientes tipos:

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 Símplex
En este modo solo es posible la transmisión en un sentido, del terminal
que origina la información hacia el que la recibe y procesa. Un ejemplo claro
de este tipo son las emisoras de radiodifusión.
 Semidúplex (half – dúplex)
Permite la transmisión en ambos sentidos de manera alterna. Un
ejemplo de este tipo son las transmisiones efectuadas por radioaficionados.
 Dúplex (full – dúplex)
Consiste en la transmisión en ambos sentidos de manera simultánea.
Esta forma de trabajo es la más eficiente. Un ejemplo son las
comunicaciones telefónicas.
Sistema de transmisión simplex (a), semidúplex (b), dúplex (c).
Limitadores fundamentales de la comunicación eléctrica:
 Ruido.
 Ancho de banda.

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En los sistemas de distribución de potencia de bajo voltaje (abajo de
600 V) de edificios industriales y comerciales tiene probabilidades amplias
de contener algunas de las siguientes características:
 Variaciones suaves de Voltaje.
 Fluctuaciones repentinas de Voltaje.
 Interrupciones Momentáneas.
 Interrupciones Sostenidas.
 Desviaciones de Frecuencia.
 Desbalanceo de Fases.
 Distorsión Armónica.
 Señales de alta o baja Frecuencia inyectadas intencionalmente.
 Ruido Eléctrico.
De lo mencionado anteriormente, el ruido eléctrico es el problema
extendido de manera amplia.
Limitaciones por el ruido:
Se les conoce con el nombre de ruido a todas aquellas señales anómalas
o perturbaciones en un sistema de transmisión que provocan que la
información no llegue con claridad o se distorsione. Este tipo de señales que
no contienen información están compuestas por una mezcla aleatoria de
longitudes de onda. En sistemas de comunicación de le asigna el termino
ruido a la falta de información en una señal.
El ruido se origina predominantemente en el interior de los propios
enlaces de comunicaciones y usualmente es de naturaleza totalmente
aleatoria, lo que hace que sea muy difícil de tratar.
Limitaciones por el ancho de banda:
La transmisión de una gran cantidad de información en una pequeña
cantidad de tiempo, requiere señales de banda ancha para representar la
información y sistemas de banda ancha para acomodar las señales. Por lo
tanto, dicho ancho de banda surge como una limitación fundamental.
Cuando se requiere de una transmisión en tiempo real, el diseño debe
asegurar un adecuado ancho de banda del sistema. Si el ancho de banda es
insuficiente, puede ser necesario disminuir la velocidad de señalización,
incrementándose así el tiempo de transmisión. A lo largo de estas mismas
líneas debe recalcarse que el diseño de equipo no es con mucho un
problema de ancho de banda absoluto o fraccionario, o sea, el ancho de
banda absoluto dividido entre la frecuencia central. Si con una señal de
banda ancha se modula una portadora de alta frecuencia, se reduce el

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ancho de banda fraccional y con ello se simplifica el diseño del equipo. Esta
es una razón por qué en señales de TV cuyo ancho de banda es de cerca de
6 MHz se emiten sobre portadoras mucho mayores que en la transmisión de
AM, donde el ancho de banda es de aproximadamente 10 Hz.

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CONCLUSION
En el diseño de un sistema de comunicación o de cualquier sistema para
esta materia, el ingeniero se coloca frente a dos clases generales de
restricciones: por un lado, los factores tecnológicos, es decir, los factores
vitales de la ingeniería y por otra parte, las limitaciones físicas
fundamentales impuestas por el propio sistema, o sean, las leyes de la
naturaleza en relación con el objetivo propuesto.