Telecomunicaciones I

LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES INro. DD-106

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Telecomunicaciones 1

LABORATORIO N 03

Modulacin de Seales FM

CODIGO DEL CURSO: R66325

Alumno(s)Nota

Champi Medina Jonathan

Grupo

CicloIII

Fecha de entrega

Objetivos: Reconocer las tcnicas de modulacin analgica y digital. Realizar la simulacin matemtica de las tcnicas de modulacin FM. Realizar la simulacin en mdulo Lucas Nlle Unitr@in de la modulacin FM.Requerimientos: PC Compatible Software aplicado MATLAB Mdulo de entrenamiento en comunicaciones de Datos UNITRAIN de LUCAS-NULLE PC-Generador de Seales PC-OsciloscopioSeguridad

Advertencia:No consumir alimentos ni bebidas durante el desarrollo de la sesin del laboratorio.El equipo que esta por utilizar es sensible a dao elctrico por mala manipulacin y/o carga electroesttica.

Introduccin Terica Qu es Modulacin?

Modulacin engloba el conjunto de tcnicas que se usan para transportar informacin sobre una onda portadora, tpicamente una onda sinusoidal.

Mencione el nombre de las principales tcnicas de modulacin analgica y realice una descripcin de cada una.

Modulacin de Amplitud (AM).- Es el proceso de cambiar la amplitud de una portadora, de frecuencia relativamente alta, de acuerdo con la informacin de una seal modulante. Se utiliza para la transmisin de audio y video.

Modulacin de frecuencia.- La frecuencia modulada (FM) o modulacin de frecuencia es una modulacin angular que transmite informacin a travs de una onda portadora variando su frecuencia.

Modulacin de fase.- Es una modulacin que se caracteriza porque la fase de la onda portadora vara en forma directamente proporcional de acuerdo con la seal modulante.

Mencione el nombre de las principales tcnicas de modulacin digital y realice una descripcin de cada una.

Modulacin por desplazamiento de amplitud : Desactiva la amplitud durante toda la trayectoria.Modulacin por desplazamiento de frecuencia : Salta a una frecuencia extrema.Modulacin por desplazamiento de fase: Desplaza la fase 180 grados.

Qu es Demodulacin?

Conjunto de tcnicas utilizadas para recuperar la informacin transportada por una onda portadora, que en el extremo transmisor haba sido modulada con dicha informacin.

Modulacin AnalgicaModulacin FM Defina modulacin FM y desarrolle su expresin matemtica para las siguientes seales moduladora y portadora:

Es una modulacin angular que transmite informacin a travs de una onda portadora variando su frecuencia.

Defina Variacin de Frecuencia y escriba su representacin matemtica.

Mediante el siguiente cdigo definiremos las seales portadora y mensaje, para luego proceder a la modulacin FM. Describa cada uno de los comandos utilizados.NOTA: Recuerde que la frecuencia de muestreo debe ser mucho mayor que la seal portadora, para este caso utilizaremos una frecuencia de muestreo de 100kHz, una frecuencia de 100Hz para la portadora y una de 10Hz para la seal mensaje.

ComandosDescripcin

>>%Periodo de Muestreo>>t=0:0.00001:0.2;Creamos una matriz del 0 al 0.2 en intervalos de 0.00001, esto para simular el tiempo

>>%Seal Portadora>>fp=100;>>vp=1;>>P=vp*sin(2*pi*fp*t);>>subplot(311);>>plot(t,P);Definimos la seal portadora, para este caso la frecuencia usada es de 100 y su amplitud es 1.

>>%Seal Mensaje>>fm=10;>>vm=30;>>M=vm*sin(2*pi*fm*t);>>subplot(312);>>plot(t,M);Definimos la seal mensaje, su frecuencia es de 10 y su amplitud de 30.

>>%Desviacin de Frecuencia>>d=(fp-fm)/2;Hallamos el ndice de desviacin.

>>%Modulacin FM>>FM=vp*sin((2*pi*fp*t)-((d/fm)*cos(2*pi*fm*t)));>>subplot(313);>>plot(t,FM);Modulamos usando la seal portadora y la mensaje con la formula:

Grafique el espectro de la modulacin y cambie la desviacin a de la frecuencia para los siguientes ndice de:Indice 1%Desviacin de Frecuenciad=(fp-fm)/2;

Indice 2%Desviacin de Frecuenciad=(fp-fm);

Indice 3%Desviacin de Frecuenciad=(fp-fm)*2;

%% Dominio de la Frecuenciay=fft(FM);a=y.*conj(y);f=(0:200);plot(f,a(1:201));

Indice 1

ndice 2

ndice 3

Realice una comparacin de los resultados obtenidos.Mientras el ndice va aumentando la seal de modulacin se va distorsionando, haciendo que los valles y picos no sean tan claros, se vuelven deformes.

MATLAB incluye una funcin para la modulacin analgica, cuya sintaxis es la siguiente:y=amod(x,Fc,Fs,'fm');Donde:amod: funcin de Modulacin analgicax=Seal Mensajey=Seal ModuladaFc=Frecuencia de la PortadoraFs=Frecuencia de Muestreo

Verifique y documente el funcionamiento del comando amod.ComandosDescripcin

>>%Funcin amod>>figure;>>fp=100;>>fs=10000;>>t=0:1/fs:0.2;>>fm=10;>>f=30*sin(2*pi*fm*t);>>FM=amod(f,fp,fs,'fm');>>subplot(311);>>plot(t,f);>>subplot(312);>>plot(t,FM);Definimos la frecuencia de la portadora al igual que la del mensaje, definimos una onda sinoidal f y usando la funcin ammod generamos una seal de frecuencia modulada.

*Poner el fm al final de la instruccin amod es importante ya que con esto le indicamos el tipo de modulacin a el comando

Para demodular utilizamos el comando fmdemod, verifique su funcionamiento:ComandosDescripcin

>>%Funcin fmdemod>>DFM=fmdemod(FM,fp,fs,d);>>subplot(313);>>plot(t,DFM);Decodifica la seal, envindole como parmetros la seal, la frecuencia de la portadora, de la seal y el ndice.

Modulacin FM Dada la siguiente disposicin de los mdulos:

Disponga los elementos de trabajo tal como se muestra en la figura. Para una mejor orientacin, guese de la figura mostrada con cada ejercicio.Ejercicio 1 Conecte el osciloscopio a la salida "FM out 5VPP" de la placa. Ajuste con los potencimetros "Frecuency" y "Fine Tuning" para obtener una frecuencia de 100kHz. La forma sinusoidal de la seal puede ser alineada de manera precisa con los potencimetros "Dist" y "Freq. Simmetry". Con los potencimetros "Frequency" y "Fine Tuning" slo es posible regular la frecuencia entre 50kHz y 150kHz. Esta frecuencia interna ser utilizada en los ejercicios siguientes como portadora. Coloque el generador de baja frecuencia en 10kHz y 2VPP. Alimente la entrada "NF in" con esa seal.

Mida con uno de los canales del osciloscopio la seal en la salida del modulador, y con el otro la seal de baja frecuencia. Grafique.

Comente lo que observa:Observamos la seal modulada Ejercicio 2 En la placa SO4201-7V "Modulador/demodulador FM" conecte la salida "FM out 5VPP" del modulador con la entrada "FM in" del demodulador como se muestra en la siguiente figura.

Ponga el generador de baja frecuencia en 5kHz y 2VPP. Alimente la entrada "NF in" con esa seal. Observe en el osciloscopio la seal en la salida "NF demod" del demodulador. Grafique.

Comente lo que observa:Se observa la seal demodulada,.

Cuestionario FinalQu funcin cumple el comando amod?Simula de forma analgica la seal AM, indicndole la frecuencia de la portadora y de el mensajeQu funcin cumple el comando ademod?Simula de forma analgica la demodulacin de una seal AMQu funcin cumple el comando dmod?Simula de forma digital la seal AM.Qu funcin cumple el comando ddemod?Simula de forma digital la demodulacin de una seal AM

Observaciones

Conocidos los radios de portadora a moduladora es posible averiguar el ndice de modulacin y el nmero de bandas laterales. Por ejemplo si tenemos una frecuencia portadora de y una onda moduladora de la desviacin de frecuencias ser de y el ndice de modulacin

Al cambiar ndices de modulacin, el ancho de banda del sonido resultante tambin cambia.

Conclusiones

Las seales moduladas en frecuencia tienen unas amplias ventajas frente a la modulacin de AM.

Es necesario que las seal de salida (modulada) tenga un voltaje pico pico bajo para que pueda ser trasmitida por un receptor normal

La modulacin de frecuencia requiere un ancho de banda mayor que la modulacin de amplitud para una seal modulante equivalente, sin embargo este hecho hace a la seal modulada en frecuencia ms resistente a las interferencias.

La modulacin de frecuencia tambin es ms robusta ante fenmenos de desvanecimiento de amplitud de la seal recibida. Es por ello que la FM fue elegida como la norma de modulacin para las transmisiones radiofnicas de alta fidelidad.

Se evidencio que el espectro de una seal FM modulada mediante una seal sinoidal se compone de la portadora y un nmero infinito de bandas laterales. Su nmero, amplitud y separacin dependen de la desviacin y de la frecuencia moduladora.