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Técnicas de Modulación de
Pulso
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TEMAS
• Modulación de Amplitud de Pulso: PAM.
• Modulación por Código de Pulsos: PCM
• Multiplexión por División de Tiempo: TDM.
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Modulación de Amplitud de
Pulso (PAM)
La modulación de amplitud de pulso se denota
como PAM (Pulse Ampl i tude Modulat ion ) y se
produce al multiplicar una señal f(t) que
contiene la información por un tren de pulsosperiódicos pT(t).
Al realizar el producto, la amplitud de los pulsos
será escalada en magnitud por la amplitud de
la señal f(t).
De esta manera el resultado final es un tren de
pulsos cuyas amplitudes son función del valor
de la señal f(t) en cada uno de ellos.
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fs(t)
pT(t)
PAM
Información
Pulso
Señal PAM
Modulación de Amplitud de
Pulso (PAM)
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señallademáximafrecuencialaes :m f
Un diagrama de bloques para un
generador de modulación de amplitud de
pulsos, es:
Modulación de Amplitud de
Pulso (PAM)
Filtro
Pasa bajos X Señal f(t) Señal PAM
p t
T
(
)
m f
Pasarán
frecuencias
más bajas
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Una vez que se ha transmitido la señal dePAM, se debe extraer la información a partir de
ella en el receptor. Esto se logra por medio de
un filtro pasa bajo.
Demodulación de Amplitud de
Pulso (PAM)
+2π /T w
F(w)
Señal PAM
wm - wm -2π /T
w
F(w)
Se
ñal Banda
Base
wm - wm
Filtro Pasa
BajosEntrada: Señal PAM Salida: Señal BB
Ó Ó
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CONVERSIÓN ANALÓGICA A DIGITAL
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El mundo físico es fundamentalmente analógico (Frenzel, 2003) (Blake, 2004)CONVERSIÓN ANALÓGICA A DIGITAL
Descripción
Las magnitudes físicas que sirven para representar fenómenos naturales son, por lo general,analógicas, por ejemplo: voz, música, imágenes, temperatura, radiación, humedad, etc.
Los sistemas electrónicos de comunicación en su mayoría procesan datos digitales, debentratar con estas magnitudes físicas analógicas en su punto de contacto con el mundo exterior(sus entradas); y para procesarlas las convierten a datos digitales.
El proceso de conversión se resume así:
Un transductor (micrófono, cámara de video, sensor, etc.) convierte la magnitud física enuna señal eléctrica analógica.Un acondicionador (amplificador, filtro, etc.) acondiciona la señal eléctrica analógica.Un A/D convierte la señal eléctrica analógica en dato digital (flujos de 0´s y 1´s).
P r o
c e s o
d e
c o n v e r s i ó
n
El convertidor A/D utiliza habitualmente la técnica PCM.
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Modulación por Código de
Pulsos (PCM)• Técnica de Modulación Digital, utilizada en la
transmisión Digital.
•
Consiste en representar muestras instantáneas deuna señal analógica mediante códigos binarios.
• La idea es cuantificar las muestras en palabrasbinarias.
• La longitud de la palabra binaria, depende delservicio de telecomunicaciones o la aplicación
É
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TÉCNICA PCM
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Modulación por Pulsos Codificados PCM
TÉCNICA PCM
Alle Reeves, 1937
Es la técnica más habitual para digitalizar una señalanalógica. Consta de 3 procesos que se ejecutan en uncodificador PCM: Muestreo, Cuantificación y Codificación.
1. MuestreoSe toman muestras de la
señal analógica aintervalos de tiempo
constantes.
2. CuantificaciónEn paralelo con el muestreo, se mide el
valor de la muestra y se le asigna un
valor discreto en una escala de valoresposibles.
3. CodificaciónA cada valor de
la muestra se leasigna un códigobinario.
Codificador PCM
(Forouzan, 2007)
Cada muestra esta representada por un paquete binario.
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Ejemplo con PCM
1
www.coimbraweb.com
El conversor A/D utiliza la técnica PCM
Ejemplo: Digitalización de señal analógica
Una señal analógica se convierte a datos digitales utilizando la técnica
PCM, con un periodo de muestreo TS, 16 niveles de cuantificación y unacodificación de 4 bits por muestra. El intervalo de voltaje analógico oscilaentre 0 y 15 V.
(Frenzel, 2003)
A cada instante de muestreo se generan números binarios.
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Multiplexión por División de
Tiempo (TDM)
TDM es el proceso de transmitir por un
mismo canal varias señales las cuales han
sido muestreadas sincrónicamente en el
tiempo y secuencialmente intercaladas.
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La señal TDM que se muestra, se obtuvo
multiplexando en el tiempo dos señales de
PAM.
Se puede observar que entre dos muestrassucesivas de f 1(t) existe un espacio de
tiempo no utilizado.TDM
t
f1(t)
f2(t)
Multiplexión por División de
Tiempo (TDM)
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En este espacio se pueden colocar las
muestras correspondientes a otras señales.
En el caso de la figura se incluyen muestras
de la señal f 2(t).TDM
t
f1(t)
f2(t)
Multiplexión por División de
Tiempo (TDM)
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En el receptor TDM se requiere la
sincronización de las tramas, de modo que los
datos multicanalizados recibidos se puedan
clasificar y dirigir al canal de salida apropiado.
Existen dos maneras enviar la sincronización
hasta el receptor son:
• Línea ad ic ional que llegue al Rx desde el Tx.
• Señal de s in c ro n ismo im p líc ita en el mensaje
enviado.
Multiplexión por División de
Tiempo (TDM)
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Línea adicional que llegue al Rx desde el Tx.
Señal de sincronismo implícita en el mensaje
enviado.
Información
Señal de Sincronismo
Información + sincronismo
Multiplexión por División de
Tiempo (TDM)
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Se observa que mientras más estrechas sean
las muestras de las señales y mayor sudistanciamiento una de otra, mayor número
de muestras de señales se pueden
incorporar entre dos muestras sucesivas de
una misma señal.
Multiplexión por División de
Tiempo (TDM)
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Un diagrama de bloques para un generador
de TDM se muestra a continuación
f1(t)
f2(t)
f3(t)
conmutador
Muestreador FPB
Generador Pulsos
Reloj
TDM
PAM
Multiplexión por División de
Tiempo (TDM)
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El conmutador determina la sincronización y
la secuencia de los canales (señales) que se
han de muestrear. El generador de pulsos
produce los pulsos estrechos necesariospara accionar el muestreador. El reloj marca
el tiempo de todo el sistema.
f1(t)f2(t)
f3(t)
conmutador
Muestreador FPB
Generador
Pulsos
Reloj
TDM
PAM
Multiplexión por División de
Tiempo (TDM)
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La salida del generador de TDM (PAM) va
conectado a un medio transmisor tal como
una línea o a un transmisor. En el otro
extremo la señal debe ser llevada a su formaoriginal.
Demultiplexión por División de
Tiempo (TDM)
f1(t)
f2(t)
f3(t)
conmutador
Muestreador
Generador
Pulsos
Reloj
TDM
PAM
LPF
LPF
LPF