Responda a las siguientes preguntas respecto a un receptor coherente para modulaciones de amplitud.
Explique los elementos funcionales que forman un receptor coherente en qué se diferencia de un receptor no coherente.
Un receptor coherente consiste en un multiplicador con un oscilador cuya frecuencia y fase coinciden con las de la portadora utilizada en el transmisor para la generación de la señal modulada, y un filtro paso bajo con el ancho de banda de la modulación (que debe ser al menos igual al de la señal moduladora). El diagrama de bloques es el que se muestra en la figura
La diferencia con un receptor no coherente es que la fase de la portadora del receptor debe ser igual a la de la portadora del transmisor. Para obtener de la señal recibida la referencia de esta fase hay básicamente dos opciones: la transmisión de un piloto (portadora de baja amplitud) o la utilización de un lazo enganchado en fase.
Indique el efecto de utilizar un receptor no coherente en las distintas modulaciones de amplitud.
En una modulación AM convencional o en una modulación de doble banda lateral, el efecto es el mismo. Si la fase de las portadoras de transmisor y receptor no son iguales, la señal demodulada filtrada se atenúa por un factor proporcional al coseno de la diferencia de fases
En el caso de las modulaciones de banda lateral única y de banda lateral vestigal, el efecto es incluso peor, ya que además de este término de atenuación proporcional al coseno de la diferencia de fases, se añade un término de distorsión que suma una contribución de la transformada de Hilbert de la señal moduladora, cuya amplitud es proporcional al seno de la diferencia de fases.
Si las fases son iguales este término obviamente desaparece, al hacerse nulo el seno, pero si las fases son diferentes el término se añade a la señal deseada como una distorsión adicional
Indique qué variante de modulaciones de amplitud permite la utilización de un receptor simple que permite obtener unas prestaciones parecidas a las de un receptor coherente con un coste mucho menor, y diga cómo es este receptor.
La modulación de amplitud convencional (doble banda lateral con portadora) permite utilizar un sencillo detector de envolvente para recuperar la señal modulada, ya que en este tipo de modulación la envolvente es proporcional a la señal moduladora. Un detector de envolvente se puede implementar con un simple diodo que rectifica la señal recibida y un filtro paso bajo, que se puede implementar con un filtro RC, de forma que el esquema del receptor es el de la figura
Formas de onda de las señales moduladas
A continuación se muestran varias figuras en las que se muestran una misma señal moduladora y distintas señales moduladas correspondientes a distintos tipos de modulación.
En concreto se incluyen las distintas modulaciones
- Modulación AM convencional
- Modulación de doble banda lateral
- Modulación angular de fase (PM)
- Modulación angular de frecuencia (FM)
Identifique el tipo de modulación correspondiente a cada figura, indicando en cada caso los principales rasgos distintivos que permiten identificar la modulación.
Se trata de una modulación angular, ya que no se modifica la amplitud de la portadora, sino su información angular. La señal modulada se adelanta repecto a la portadora para valores positivos de la señal moduladora y se retarda para valores negativos, lo que se corresponde con una modulación de fase (el término de fase es proporcional a la señal moduladora).
En este caso se trata de una modulación de amplitud, ya que la amplitud de la portadora se modifica. Claramente la señal modulada es el producto entre la portadora y la señal moduladora, y se ven claramente los saltos de fase asociados al cambio de signo de la moduladora, y la inversión de la portadora para valores negativos de la moduladora. Se trata por tanto de una modulación de doble banda lateral.
Se trata de una modulacion angular. En función del valor de la moduladora, la señal se adelanta o retrasa con respecto a la portadora, pero ese adelanto o retraso no está asociado al signo de la señal moduladora, sino al de su integral, por lo que se trata de una modulación en frecuencia (el término de fase es proporcional a la integral de la señal moduladora).
En este caso se trata de una modulación de amplitud, ya que se modifica la amplitud de la señal portadora. La envolvente es proporcional a uno más el valor de la señal modulada, de modo que la forma de onda se corresponde a una señal AM convencional.
Receptores coherentes
