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LibreTexts Español

3.2: Modulación de banda lateral única y doble banda lateral

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    La implementación más simple de la modulación analógica da como resultado una señal portadora modulada cuyo espectro consiste en la portadora y las bandas laterales superior e inferior. Es posible eliminar una de las bandas laterales en la modulación AM, o uno de los conjuntos de bandas laterales en modulación PM y FM, produciendo modulación de banda lateral única SSB. Sin embargo, esto debe implementarse en DSP. Al mismo tiempo, la portadora puede suprimirse dando como resultado una modulación de portadora suprimida o una modulación SSB-SC conjunta.

    El sistema más simple que implementa la modulación SSC-SC es el modulador Hartley [1, 2], mostrado en la Figura 3.1.1. Este circuito da como resultado modulación de banda lateral única (SSB) o más precisamente modulación de portadora suprimida de modulación de banda lateral única (SSB-SC). Este circuito se utiliza en todas las radios modernas tomando una señal modulada la cual se centra en una frecuencia intermedia y desplazándola hacia arriba en frecuencia de manera que se centre a otra frecuencia un poco por debajo o un poco por encima de la portadora del modulador Hartley.

    Tanto la señal moduladora m (t) como la portadora se multiplican juntas en un mezclador y luego también se mezclan las versiones con\(90^{\circ}\) desplazamiento de fase antes de sumarse. El flujo de la señal es el siguiente comenzando con\(m(t) = \cos(\omega_{m1}t),\: p(t) = \cos(\omega_{m1}t − π/2) = \sin(\omega_{m1}t)\) y la señal portadora\(c_{1}(t) = \cos(\omega_{c}t)\):

    \[\begin{align}a_{1}(t)&=\cos(\omega_{m1}t)\cos(\omega_{c}t)=\frac{1}{2}\left[\cos ((\omega_{c}-\omega_{m1})t)+\cos((\omega_{c}+\omega_{m1})t)\right] \nonumber \\ b_{1}(t)&=\sin(\omega_{m1}t)\sin(\omega_{c}t)=\frac{1}{2}\left[\cos((\omega_{c}-\omega_{m1})t)-\cos((\omega_{c}+\omega_{m1})t)\right]\nonumber \\ \label{eq:1} s_{1}(t)&=a_{1}(t)+b_{1}(t)=\cos((\omega_{c}-\omega_{m1})t)\end{align} \]

    y así se selecciona la banda lateral inferior (USB).

    Es decir, si una señal moduladora de ancho de banda finito\(m(t)\) se mezclara solo una vez con la portadora\(c_{1}(t)\), el espectro de la salida\(a_{1}(t)\) incluiría bandas laterales superior e inferior así como la portadora como se muestra en la Figura\(\PageIndex{1}\) (a). Con el modulador Hartley se obtiene el espectro de la Figura\(\PageIndex{1}\) (b).

    En la modulación digital se retienen tanto la banda lateral superior como la inferior pero se suprime la portadora. Ambas bandas laterales son necesarias para recuperar la señal pero el espectro se usa de manera eficiente ya que la señal moduladora es compleja con dos componentes, piense en partes reales/imaginarias o información de amplitud/fase. Dado que se requiere una unidad DSP, la señal modulada resultante debe estar a una frecuencia relativamente baja y luego se requiere una segunda etapa de conversión de frecuencia para desplazar la señal modulada a la frecuencia de funcionamiento deseada, ver Figura\(\PageIndex{2}\). Esta segunda etapa es un modulador SSB-SC, sin embargo dado que la entrada a la segunda etapa es una señal DSB-SC, la señal RF final es una señal DSB-SC.

    Todos los conceptos introducidos en esta sección siguen siendo utilizados en las radios modernas, solo que ahora se implementan mayormente en una unidad DSP en lugar de en hardware analógico.

    clipboard_eac2ba19011866dff2ed75df085a9e787.png

    Figura\(\PageIndex{1}\): Espectro de una portadora modulada con una señal moduladora de ancho de banda\(f_{m}\) finito\(f_{m1}\) siendo la frecuencia central de la señal de banda base.

    clipboard_e51d707f1fd88c43b0ef755dc7f2368b0.png

    Figura\(\PageIndex{2}\): Modulador de dos etapas con la señal de banda base, BB1, entrada al primer modulador, Mot1, produciendo la señal de frecuencia intermedia\(\text{IF}_{1}\). Esta se convierte en la señal de banda base\(\text{BB}_{2}\),, para el segundo modulador\(\text{Mod}_{2}\),, produciendo la señal de radiofrecuencia, RF.


    This page titled 3.2: Modulación de banda lateral única y doble banda lateral is shared under a CC BY-NC license and was authored, remixed, and/or curated by Michael Steer.