viernes, 27 de noviembre de 2015

Comunicaciones Electronicas

      Su origen está en el marco regulatorio elaborado por la Unión Europea en 2002 que pretendía establecer un conjunto de normas que fueran válidas tanto para las comunicaciones tradicionales (voz, telefonía, móviles), como para los nuevos modos de comunicación como la banda ancha o el acceso a Internet.
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    Un sistema electrónico de comunicaciones, es transferir información de un lugar a otro. Por consiguiente, se puede decir que las comunicaciones electrónicas son la transmisión, recepción y procesamiento de información entre dos o más lugares, mediante circuitos electrónicos. La fuente original de información puede estar en forma analógica (continua), como por ejemplo la voz humana o la música, o en forma digital (discreta), como por ejemplo los números codificados binariamente o los códigos alfanuméricos. Sin embargo, todas las formas de información se deben convertir a energía electromagnética antes de ser propagadas a través de un sistema electrónico de comunicaciones

Tomado de Wayne Tomasi:


    Samuel Morse desarrolló en 1837 el primer sistema electrónico de comunicaciones. Usó la inducción electromagnética para transferir información en forma de puntos, rayas y espacios entre un transmisor y un receptor sencillos, usando una línea de transmisión que consistía en un tramo de conductor metálico. Llamó telégrafo a su invento. 
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       En 1876, Alexander Graham Bell y Thomas A. Watson fueron los primeros en transferir en forma exitosa la conversación humana a través de un sistema sencillo de comunicaciones con hilo metálico, al que llamaron teléfono. Guglielmo Marconi transmitió por primera vez señales de radio, sin hilos, a través de la atmósfera terrestre, en 1894, y Lee DeForest inventó en 1908 el triodo, o válvula al vacío, que permitió contar con el primer método práctico para amplificar las señales eléctricas. 
       La radio comercial comenzó en 1920, cuando las estaciones de radio comenzaron a emitir señales de amplitud modulada (AM), y en 1933 el mayor Edwin Howard Armstrong inventó la modulación de frecuencia (FM). La emisión comercial en FM comenzó en 1936. Aunque los conceptos y principios fundamentales de las comunicaciones electrónicas han cambiado poco desde su introducción, los métodos y circuitos con que se realizan han sufrido grandes cambios. En los años recientes, los transistores y los circuitos integrados lineales han simplificado el diseño de los circuitos de comunicación electrónica, permitiendo así la miniaturización, mejor eficiencia y confiabilidad y costos generales menores

Modulacion en Amplitud

Modulación y Demodulación 

Como a menudo no es práctico propagar señales de información a través de cables metálicos o de fibra óptica, o a través de la atmósfera terrestre, con frecuencia es necesario modular la información de la fuente, con una señal analógica de mayor frecuencia, llamada portadora. En esencia, la señal portadora transporta la información a través del sistema. La señal de información modula a la portadora, cambiando su amplitud, su frecuencia o su fase. Modulación no es más que el proceso de cambiar una o más propiedades de la portadora, en proporción con la señal de información

Wayne Tomasi:
https://hellsingge.files.wordpress.com/2014/08/sistemas-de-comunicaciones-electronicas-tomasi-4ta-edicic3b3n.pdf    






    La modulación de amplitud o amplitud modulada (AM) es una técnica utilizada en la comunicación electrónica, más comúnmente para la transmisión de información a través de una onda transversal de televisión. La modulación en amplitud (AM) funciona mediante la variación de la amplitud de la señal transmitida en relación con la información que se envía. Contrastando esta con la modulación de frecuencia, en la que se varía la frecuencia, y la modulación de fase, en la que se varía la fase. A mediados de la década de 1870, una forma de modulación de amplitud, inicialmente llamada "corrientes ondulatorias", fue el primer método para enviar con éxito audio a través de líneas telefónicas con una calidad aceptable.







Ejemplos de Modulacion en Amplitud



   Si la señal de información es digital, y la amplitud (V) de la portadora se varía proporcionalmente a la señal de información, se produce una señal modulada digitalmente, llamada modulación por conmutación de amplitud (ASK, de amplitude shift keying). Si la frecuencia (f ) varía en forma proporcional a la señal de información se produce la modulación por conmutación de frecuencia (FSK, de frequency shift keying), y si la fase ( ) varía de manera proporcional a la señal de información, se produce la modulación por conmutación de fase (PSK, de phase shift keying). Si se varían al mismo tiempo la amplitud y la fase en proporción con la señal de información, resulta la modulación de amplitud en cuadratura (QAM, de quadrature amplitude modulation)

    Espectro de frecuencias y ancho de banda de AM Un modulador de AM es un dispositivo no lineal. En consecuencia, hay mezclado no lineal, y la envolvente de salida es una onda compleja formada por un voltaje de cd, la frecuencia de la portadora y la suma (fc fm) y diferencia (fc fm) de las frecuencias, es decir, los productos cruzados. Las frecuencias de suma y diferencia están desplazadas respecto a la frecuencia de la portadora una cantidad igual a la frecuencia de la señal moduladora. Por consiguiente, un espectro de señal de AM contiene los componentes de frecuencia apartados fm Hz a ambos lados de la portadora. Sin embargo, se debe hacer notar que la onda modulada no contiene un componente de frecuencia que sea igual a la de la señal moduladora.



Ejemplo:
Para un modulador DSBFC de AM con frecuencia de portadora fc = 100 kHz y una señal moduladora de frecuencia máxima fm(máx) = 5 kHz determinar:
(a) Límites de frecuencia de las bandas laterales superior e inferior.
(b) Ancho de banda.
(c) Frecuencias de lado superior e inferior, que se producen cuando la señal moduladora es un tono de frecuencia única de 3 kHz.
(d) Trazar el espectro de frecuencias de salida.
Solución
(a) La banda lateral inferior va desde la frecuencia mínima posible de lado inferior hasta la frecuencia de portadora, es decir LSB = [fc fm(máx)] a fc = (100 5) kHz a 100 kHz = 95 a 100 kHz
La banda lateral superior va desde la frecuencia de la portadora hasta la frecuencia máxima posible de lado superior, es decir USB = fc a [fc fm(máx)] = 100 kHz a (100 5) kHz = 100 a 105 kHz
(b) El ancho de banda es igual a la diferencia entre la frecuencia máxima de lado superior y la frecuencia mínima de lado inferior, es decir B = 2fm(máx) = 2(5 kHz) = 10 kHz
(c) La frecuencia de lado superior es la suma de las frecuencias de la portadora y la moduladora ffls = fc fm = 100 kHz 3 kHz = 103 kHz La frecuencia de lado inferior es la diferencia de frecuencias de la portadora y la moduladora ffli = fc fm = 100 kHz 3 kHz = 97 kHz
(d) El espectro de la frecuencia de salida se ve en la siguiente figura:
Ejercicios
http://prof.usb.ve/tperez/docencia/2422/2422intro/Problemas/pam.pdf
http://es.scribd.com/doc/114963232/Modulacion-en-Amplitud-Ejercicios-Resueltos#scribd


Utilizando la herramienta matemática MATLAB, se simula el proceso de Modulación en Amplitud