Definir modulación de ángulo o fase:
“La modulación de ángulo es un proceso no lineal y el ancho de banda de transmisión suele ser mucho mayor que el doble del ancho de banda del mensaje. Debido al mayor ancho de banda, esta modulación proporciona una mayor relación señal / ruido sin aumentar la potencia de transmisión ".
Básicamente, ángulo modulación se divide en dos categorías, a saber, modulación de frecuencia y modulación de fase.
Una característica importante de este tipo es que puede clasificar mejor en contraste con el ruido y la señal de interferencia que la modulación de amplitud. Este ajuste en la ejecución se logra a expensas del ancho de banda de transmisión expandido; es decir, esta modulación nos brinda un método para mejorar la relación señal/ruido.
Además, esta mejora en la ejecución de la modulación angular se logra a expensas de circuitos complejos tanto en la sección del transmisor como en la del receptor y no es posible en la sección de Amplitud.
Expresión matemática de la modulación de ángulo:
Asegúrate de que θi(T) significa el ángulo de una portadora sinusoidal modulada en el tiempo t; se supone que es una función de la señal portadora de información o de la señal de mensaje. La señal modulada en ángulo resultante es,
s (t) = Ac porque [θi(t)]
Donde Ac es la amplitud de la portadora, ocurre una oscilación completa cada vez que el ángulo θi (t) cambiará por el valor de 2π radianes si θi (t) aumenta con el tiempo, luego la frecuencia promedio en hercios, en intervalos triviales de t a t + ∆t.
La señal modulada en ángulo S t) como un fasor giratorio de longitud Ac y ángulo θi (t) respectivamente. La velocidad angular de tal fasor es dθi (t) / dt, medido en radianes / seg. El ángulo θi (t) se representa para una señal portadora no modulada,
θi (t) = 2πfct + kp m (t)
y el correspondiente fasor girando con una velocidad angular constante medida en radianes / seg. Esta constante especifica el ángulo de la portadora no modulada durante ese período.
Hay varios métodos en los que el ángulo θi (t) podría cambiarse de una manera wrt a la señal del mensaje.
Diagrama de diferentes formas de onda de modulación de ángulo:
Modulación de frecuencia:
"Modulación de frecuencia es una forma de modulación de ángulo en la que la frecuencia instantánea de la portadora cambia proporcionalmente con la variación de amplitud instantánea de la señal moduladora ”.
FM es un tipo de modulación de ángulo donde fi (t) es linealmente proporcional con la señal de mensaje m (t) como se expresa a continuación,
fi (t) = fc + kf m (t)
El valor estable de fc presentado a la frecuencia de la señal portadora no modulada; el kf fijo denominado "factor de sensibilidad de frecuencia" del modulador, medido en hercios por voltio, por otro lado, m (t) es una forma de onda de señal de voltaje. Integrando el tiempo wrt y multiplicando el resultado por un factor 2π, podemos escribir
donde el 2nd término para el aumento o disminución en la fase instantánea θi(T) debido al mensaje m (t) uno. La señal de frecuencia modulada es, en consecuencia,
Modulación de fase:
Fase De Sabor es ese tipo de modulación de ángulo en el que el ángulo instantáneo θi (t) es linealmente proporcional a la señal del mensaje 'm (t)' tal como se presenta mediante,
θi(t) = 2πfct+kp monte)
El término 2πfct expresa el ángulo de portadora no modulado Øc ajustado a '0' en la modulación de fase. El factor de sensibilidad de fase del valor kp fijo del modulador, comunicado en radianes / voltio ym (t) es la señal de voltaje. En la modulación de fase, la señal modulada s (t) se representa correspondientemente en el tiempo-espacio mediante,
s (t) = Ac porque [2πfct+kp monte)]
Muestre que FM y PM son básicamente lo mismo:
Sea la señal portadora = Ac porque (2πfct)
Sea la señal del mensaje = m (t)
Entonces, la expresión de la señal de FM es =
Ahora si el método de modulación es Phase Modulation. entonces la expresión de la señal de modulación de fase es
= Acos [2πfct+mp . monte)]
Donde, mp es una constante para la modulación de fase
Además, la señal de modulación de fase se puede tratar como una señal de modulación de frecuencia donde la señal de mensaje es dm (t) / dt.
Entonces, básicamente la modulación de frecuencia y la modulación de fase son básicamente lo mismo.
Pre-Énfasis y De-Énfasis en FM:
Una señal o ruido aleatorio no deseado viene constantemente con una distribución espectral triangular en una frecuencia Técnica de modulación, junto con el impacto de que el ruido ocurre en la frecuencia máxima de la banda base.
Esto puede compensarse, con alguna selección restringida, elevando las frecuencias antes de transmitir y disminuyéndolas con un número de receptor correspondiente. Si disminuimos las altas frecuencias del receptor, entonces, además, se reduce el ruido de alta frecuencia.
Estas prácticas de aumento y disminución de estas frecuencias se denominan pre-énfasis y de-énfasis, respectivamente. Lo más frecuente es que se emplee una constante de tiempo de 50 µs.
La cantidad total de preénfasis que se puede implementar está restringida por el simple hecho de que muchos tipos de señales de sonido modernas comprenden energía de frecuencia más alta en comparación con los estilos musicales que predominaron al comienzo de la transmisión de FM.
No se pueden enfatizar previamente ya que podría causar una desviación excesiva. (Los sistemas más contemporáneos en comparación con la transmisión de FM a menudo utilizan preénfasis variable dependiente programado).
¿Qué es FM de banda estrecha (NBFM) y FM de banda ancha (WBFM?
La expresión de las señales de FM viene dada por
y de ahí la frecuencia instantánea ωi es dado por,
donde, kf = constante de proporcionalidad y kr . ym (T) representa la desviación de la frecuencia portadora del valor de reposo ωc. Constante Kf por tanto, controla la desviación de frecuencia. Si el Kf es pequeña, la desviación de frecuencia también es pequeña y el espectro de la señal de FM tiene una banda estrecha. Por otro lado, para mayor valor de kf, obtenemos un amplio espectro de frecuencia correspondiente al caso de FM de banda ancha.
BANDA ESTRECHA FM:
El índice de modulación para FM de banda estrecha generalmente está cerca de la unidad y, por lo tanto, para este caso, la desviación máxima δ << fm y el ancho de banda es
B = 2fm.
Este ancho de banda es el mismo que ocupa la señal AM. La FM de banda estrecha se utiliza cuando las señales inteligibles para las comunicaciones deben transmitirse, como en las comunicaciones móviles utilizadas por la policía, ambulancia, etc.
BANDA ANCHA FM:
La índice de modulación para FM de banda ancha es mayor que la unidad. El ancho de banda de un sistema FM de banda ancha está dado por,
B = 2 (δ + fm)
Para FM de banda ancha δ << fm y por lo tanto B = 2δ
Por tanto, el ancho de banda de FM de banda ancha es el doble de la desviación máxima de frecuencia. La banda ancha de FM se utiliza cuando el propósito es transmitir señales de alta fidelidad, como en la radiodifusión de FM y el sonido de la televisión.
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Hola, soy Soumali Bhattacharya. He realizado el Máster en Electrónica.
Actualmente me dedico al campo de la Electrónica y la comunicación.
Mis artículos se centran en las principales áreas de la electrónica básica con un enfoque muy simple pero informativo.
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