de una senal modulada

Descubre todo sobre la modulación de una señal tipos y características

La modulación de señales es una técnica ampliamente utilizada en electrónica para transmitir información de manera eficiente y confiable. En este artículo, nos enfocaremos en la señal modulada, su proceso de generación y sus diversas aplicaciones. Continúa leyendo para adentrarte en el fascinante mundo de las señales moduladas.

La utilidad de la AM en el campo de la tecnología

Una de las

grandes ventajas de la modulación de amplitud (AM) es que su proceso de demodulación es simple y sencillo, lo que hace que los receptores sean fáciles y económicos. Un claro ejemplo de esto es la popular radio de galena. Otras formas más eficientes de AM, como la modulación de banda lateral única o doble banda lateral, requieren de un ancho de banda o potencia elevados, lo que hace que tanto los receptores como los transmisores sean más costosos y complejos de construir. Además, estos deberán insertar nuevamente la onda portadora para poder demodular la señal transmitida.

La AM se utiliza ampliamente en la radiofonía en diferentes rangos de frecuencia, como ondas medias y cortas e incluso en la VHF. También se utiliza en las comunicaciones de radio entre aviones y torres de control en los aeropuertos, lo que demuestra su versatilidad y utilidad en múltiples ámbitos.

En cuanto al espectro de frecuencia, la AM abarca un rango desde 500 kHz a 1700 kHz, lo que permite su recepción en la mayoría de los receptores domésticos.

Otra aplicación menos conocida de la AM es en el procesamiento de señales, especialmente en el campo de la producción musical, para crear efectos sonoros diversos. Uno de los más populares es el tremolo, en el cual una onda portadora a baja frecuencia (generada por un LFO) se modula con la señal de entrada. Este efecto puede encontrarse en amplificadores, pedales de efectos, sintetizadores y complementos para estaciones de trabajo de audio digital.

Algunos ejemplos reconocidos en la música son...

Un Solo Lateral Azul

En la transmisión de AM se utiliza aproximadamente la mitad de la energía para enviar la señal de la flecha (onda portadora), mientras que el resto se destina a las bandas inferior y superior. Sin embargo, ambas bandas contienen la misma información en simetría, lo que hace innecesaria la banda inferior. La banda lateral única (BLU) elimina la onda portadora y la banda inferior, y solo transmite la banda superior (normalmente voz). Gracias a esto, la BLU permite la transmisión de señales con frecuencias de radio.

La forma de obtener la BLU en la emisión es a través de filtros que eliminan la onda portadora y una de las dos bandas. En la recepción, se reconstruye la información de la señal moduladora original mediante la señal generada en un oscilador, que tiene la misma frecuencia que la portadora, y con la banda lateral recibida.

La modulación en BLU es altamente eficiente en términos de ancho de banda, ya que su valor es igual a la frecuencia de modulación más alta, que suele ser alrededor de 3 kHz para la transmisión de voz.

La Modulación de Señales Definición y Funcionamiento

Una señal modulada es aquella que ha sufrido cambios a causa de otra señal conocida como portadora, poseedora de una frecuencia elevada. Este proceso es ampliamente utilizado en numerosos sistemas de comunicación, tales como la radio y la televisión, con el fin de transmitir información desde un punto a otro.

En la modulación, la información es llevada de una señal a otra. La señal que actúa como moduladora puede ser de cualquier tipo, como la voz, la música o los datos, mientras que la portadora es una señal de alta frecuencia empleada para transportar la información de la señal moduladora. La modulación es esencial debido a que las señales de baja frecuencia no pueden viajar grandes distancias sin degradarse y distorsionarse, mientras que las señales de alta frecuencia pueden viajar grandes distancias sin sufrir pérdidas considerables.

La modulación se logra a través del uso de un dispositivo conocido como modulador, el cual se encarga de mezclar la señal moduladora y la portadora. Existen distintos tipos de modulación, como la amplitud, la frecuencia y la fase. En la modulación de amplitud (AM), la amplitud de la portadora es modificada por la señal moduladora. En la modulación de frecuencia (FM), la frecuencia de la portadora es alterada por la señal moduladora. En la modulación de fase (PM), la fase de la portadora es cambiada por la señal moduladora.

SEÑALES PORTADORAS Y MODULADORAS

Modulación de señales para un uso más eficiente

La modulación es una técnica que nos permite desplazar el contenido de una señal en frecuencia, utilizando un cierto ancho de banda alrededor de la frecuencia de la onda portadora. Esto nos brinda la posibilidad de multiplexar varias señales en frecuencia, simplemente utilizando diferentes ondas portadoras.



Una ventaja adicional de esta técnica es la facilidad en la transmisión de la información. Al transmitir una señal modulada, se reduce significativamente el costo en comparación con una señal de frecuencia alta. Además, su alcance también se ve aumentado.

En el ámbito de las comunicaciones de radio, la longitud de onda (λ), expresada en metros, está directamente relacionada con la frecuencia (f), medida en MHz. Esto se rige por la siguiente expresión:

λ = c/f

Donde c representa la velocidad de la luz, en este caso utilizada para fórmulas prácticas.

Demodulación de AMeditar

Existen dos posibilidades para llevar a cabo la demodulación de una señal f(t) modulada en AM. Una de estas opciones, más sencilla, solo es factible si se cumple la siguiente condición: la envolvente de la señal modulada (1 + m·fn(t)) debe ser siempre positiva. En este caso, para recuperar la señal moduladora, basta con un receptor que capte dicha envolvente mediante un rectificador y un capacitor. Así funcionaba la pionera radio de galena.

La otra posibilidad para demodular una señal modulada en AM implica utilizar el mismo tipo de demodulación que se emplea en otras modulaciones lineales, mediante el uso de un demodulador coherente. Para ello, se debe conocer la frecuencia de la portadora wp y, en algunos casos, también su fase. Esto requiere el uso de un PLL (Phase Lock Loop). En este escenario, no es necesario que el índice de modulación sea menor a 1 y la envolvente (1 + m·x(t)) puede no ser siempre positiva.

Índice de modulacióneditar

El índice de modulación de AM es una métrica que representa la variación de amplitud alrededor de una portadora no modulada. Este valor, también conocido como "profundidad de modulación", indica la alteración introducida por la modulación en comparación con la señal original. En AM, se enfoca en las fluctuaciones en la amplitud de la portadora y se determina mediante la fórmula: h=valor máximo de m(t)A=MA

En otras palabras, h representa la relación entre la amplitud del mensaje (M) y la amplitud de la portadora (A). Por ejemplo, si h=0,5, significa que la amplitud de la portadora varía en un 50 % por encima y por debajo de su nivel original. Mientras que para h=1,0, esta variación llega al 100 %. Para evitar la distorsión, es importante que la profundidad de modulación no supere el 100 %. De lo contrario, pueden producirse problemas en la transmisión. Por esta razón, en sistemas adecuados se incluye un circuito limitador que garantiza el cumplimiento de este requisito.

Sin embargo, en los demoduladores de AM se puede incluir un mecanismo que detecta y corrige automáticamente la inversión de fase que ocurre cuando la modulación supera el 100 %. De esta forma, se logra una mejora en la calidad de la señal recibida. A continuación se presentan algunas aplicaciones prácticas de este concepto en la industria de las telecomunicaciones.

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