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Representacion señales comuniacion analogicas 1
 

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    Representacion señales comuniacion analogicas 1 Representacion señales comuniacion analogicas 1 Presentation Transcript

    • 2 TECNICAS DE SEÑALIZACION ENBANDA DE PASO 2.1 Representación de envolvente compleja. Filtrado pasabanda. 2.2 Representación de señales moduladas. Espectro de señales pasabanda y potencia. COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Representación de envolventecompleja.• Técnicas de señalización pasabanda• La señal de comunicación pasa banda es obtenida modulando una señal analógica o digital pasa banda sobre una portadora.• Los principios básicos de representación de la señal pasabanda y el proceso de modulación son desarrollados por el uso del la envolvente compleja.• La envolvente compleja permite evaluar el espectro y potencias de las señales pasabanda. COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Señal Banda Base Se refiere a la banda de frecuencia de la señal mensaje entregada por la fuente de información.  Señales analógicas: tiempo y amplitud toman valores continuos. Ej: micrófono  Señales digitales: tiempo y amplitud toman valores discretos. Ej: Salida de computador COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Señal pasa banda Corresponde a la señal transmitida. Para ello, la banda de frecuencias de la señal mensaje se centra alrededor de una frecuencia mucho mayor (portadora) que la mayor frecuencia componente en la señal mensaje. COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Modulación Es el proceso de impartir la información de la fuente sobre una señal pasabanda con una frecuencia portadora fc mediante la introducción de perturbaciones de amplitud o fase. Esta señal pasabanda es llamada la señal modulada s(t) y la señal de la fuente bandabase es la señal modulante m(t) COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Sistema de comunicaciones Transmisor Receptorm Procesam Circuitos Circuitos Procesam iento de portadores portadores iento de la señal g(t) ~g (t) la señal ~m Medio de transmisión s(t) (canal) r(t) COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Representación de pre-envolvente compleja.  • Dado g(t) es una señal real, seg  (t )  g (t )  j g (t ) define la pre-envolvente o señal analítica de g(t) como la función compleja g+(t).G  ( f )  G ( f )  sgn( f ) G ( f ) •Donde g^(t) es la transformada de Hilbert.  2 G ( f ) ,f  0  • G+(f) es la transformada de FourierG  ( f )   G (0) ,f  0 de g+(t) 0 ,f  0 •Para frecuencias menores a cero la  transformad de Fourier es nula. g  ( t )  2  G ( f ) e j 2  ft df • La pre-envolvente se puede obtener: 0 •Usando la transformada Hilbert •Mediante la transformada de Fourier y luego la transformada inversa de Fourier COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Representación de pre-envolventecompleja. (2)  •Las frecuenciasg  (t )  g (t )  j g (t ) Negativas se puedeng  (t )  g  (t ) * obtener por simetría. 0 ,f  0 G ( f )  G (0) ,f  0 2G ( f ) ,f  0  •Note que la suma de lasg  (t )  g  (t )  2 g (t ) pre-envolventes positiva y negativa es el doble de la señal. COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Envolvente compleja. • ~g es la envolvente compleja. ~g (t )  g (t )e j 2 fct • g(t) en términos de la ~ g (t )  Re  g (t )e j 2 fct  envolvente compleja.  ~g (t )  g I (t )  jgQ (t )e j 2 fct  cos(e j 2 fct )  j sin(e j 2 fct ) • relación de Eulerg (t )  g I (t )cos(2 fct )  gQ (t )sin(2 fct ) • Forma estándar o canónica de la señal g(t) •gI es la componen en fase y gQ es la componente en cuadratura COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Representación de lasseñales 2W  f c ~g  (t )  g (t )e j 2 fcte( j 2 fct ) g (t )  G ( f  f c ) G(f) es una banda de frecuencias de tamaño 2W centrada sobre una frecuencia +-fc COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Representación de señales moduladas• El propósito de los sistemas de comunicaciones es transmitir señales con información a través de un canal separando el transmisor y el receptor• Las señales con la información son referidas como señales banda base• El termino banda base es usado para designar a la banda de frecuencias de la señal original entregada por una fuente de información• El uso apropiado del canal de comunicaciones requiere un cambio de las frecuencias en banda base a frecuencias adecuadas para la transmisión, y un cambio para retornar a la frecuencia original en el receptor COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Representación de señalesmoduladas. 2• El cambio en el rango de frecuencias se logra usando modulación, esto consiste en un proceso por el cual algunas características de una portadora están variando de acuerdo a una onda modulante (i.e., la señal)• La forma común de la portadora es una onda sinusoidal, en cuyo caso se refiere a un proceso de modulación de onda continua.• La señal banda base es referida como la onda modulante, y el resultado del proceso de modulación es referido como onda modulada• La modulación es realizada en el final del transmisor• En el final del receptor, se requiere que la señal banda base original sea restaurada, este proceso se conoce como demodulación COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Componentes de un sistema de modulación de onda continua.Señal Ondamensaje modulada Modulador Demodulador Salida del Estimación Onda canal de la señal portadora mensaje sinusoidal COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Modulación en amplitud •c(t) onda portadora sinusoidal, •Ac es la magnitud de la portadora, fc la c(t )  Ac cos(2 f c t ) frecuencia de la portadora •m(t) denota la señal banda base •c(t) y m(t) son independientes•Modulación en amplitud AM (amplitude modulation) es definida como elproceso en el que la amplitud de la onda portadora c(t) es variada sobreun valor medio, linealmente con la señal banda base m(t)•En forma general una onda modulada puede ser descrita como unafunción en el tiempo. s (t )  Ac 1  ka m(t )  cos(2 f c t ) •ka es una constante llamada sensibilidad de la amplitud del modulador •Las amplitudes de Ac y m(t) son típicamente medidas en V y ka en V-1 COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Modulación en amplitud (2) Señal banda base AM, AM, |kam(t)|<1 |kam(t)|>1 COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Modulación en amplitud (3):requisitos k a m (t )  1  t • asegura que 1 +kam(t), sea siempre positiva Ac 1  ka m(t )  • Envolvente de la onda AM ,s(t) •Onda portadora sobremodulada k a m (t )  1  t •Distorsiona la envolventem ax k a m ( t )  100 • Porcentaje de modulación • W es el ancho de banda del mensaje. Si no se cumple esta expresión la envolvente no puede ser f c  W visualizada y por ende no podrá ser detectada satisfactoriamente COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011
    • Modulación en amplitud (4): requisitos •m(t) limitada en banda al intervalo –W<=f<=W •fc>W •El espectro consiste de dos funciones deltass (t )  Ac 1  ka m(t )  cos(2 f c t ) ampliadas por el factor Ac/2 y situadas en +-fc, y dos versiones del espectro pasabanda trasladado Transformada en frecuencia por +-fc y escalado en amplitud por de Fourier ka Ac/2 •Ancho de banda de transmisión AM es BT=2W Ac ka AcS ( f )   ( f  f c )   ( f  f c )    M ( f  f c )  M ( f  fc ) 2 2 COMUNICACIONES ANALOGICAS, 1T, 2011