TRABAJO PRÁCTICO Nº 7

APLICACIONES EN LOS SISTEMAS AMPLITUD MODULADA CON PORTADORA
SUPRIMIDA (AMSC, SSB, QAM, FDMA)
Objeto
El objeto del presente trabajo práctico es:
. Analizar los métodos que permiten obtener una banda lateral única SSB partiendo de
una señal modulada en doble banda.
. A partir de los valores obtenidos de potencia determine el valor del rendimiento o
eficiencia de modulación del sistema.
. Aplicando métodos de detección sincrónica recuperar el mensaje transmitido.
. Analizar las técnicas de transmisión de modulación de AM en cuadratura QAM.
. Estudiar los procesos de modulación y demodulación en los enlaces que utilizan
acceso por acceso multicanalización de división de frecuencia FDMA.
. Extraer conclusiones analizando las aplicaciones de sistemas de portadora
suprimida.
Software aplicado:
.Multisim (versión 7).
. Mathcad
Desarrollo práctico
1) En un Transmisor de SSB (Banda Lateral Única) que utiliza el método de desviación de
frecuencia para obtener una LSB (Banda Lateral Inferior) posee un filtro el cual tiene una
frecuencia de corte superior de 522,2 KHz.
Si la mínima frecuencia de audio de la banda base es de 800 Hz y la BW de información
es 3 KHz:
a) Realice un diagrama espectral y determine ¿a qué frecuencia opera el
generador de portadora?

b) ¿Cuál es la frecuencia de corte inferior del filtro?

c) ¿Cuál es la máxima frecuencia de audio transmitida?

d) Dibuje un esquema en bloques del Transmisor.

e) Si ahora se efectúa una segunda conversión con 16 MHz, calcular la frecuencia
de corte inferior y superior de la BLS.

f) Con los valores de los generadores de portadora de la primera y segunda
conversión, realice un diagrama espectral para obtener la USB (Banda Lateral Superior).

g) ¿Cuántos KHz esta desplazada la USB (Banda Lateral Superior) del punto f de
la LSB (Banda Lateral Inferior) en la banda de transmisión?

2.) Una señal cosenoidal de 2V y de F=2 KHz, se transmite utilizando un modulador por
desviación de fase con una portadora suprimida de 0,8 MHz. y una amplitud de 5V,
suponiendo K del modulador KM = 0,5 [1/V].
Averiguar:
a) El esquema del modulador utilizado.

b) La tensión vBLU(t).

c) El espectro en frecuencia de la señal de salida

.
d) Suponiendo que la impedancia de carga es de 50 ohm, averiguar la potencia
en W y dBm.

3) Se quiere transmitir una señal de audio de 10 dBm con frecuencia de 5000 Hz. por el
sistema de Weaver para lo cual se tiene un TX que posee un sistema de doble
conversión teniendo como frecuencias intermedias 250 KHz. y 7500 KHz con amplitud
unitaria y los moduladores tienen K=2/v. Respectivamente.
a) Dibujar el esquema del TX.

b) Utilizando Mathcad representar el espectro en frecuencia para el caso en
que se transmita por la USB (BLS) a la salida de cada bloque que interviene en el
proceso de la obtención de la banda lateral única.

c) Calcular la potencia de salida, sobre una carga normalizada.

4. Es posible transmitir simultáneamente dos señales diferentes en la misma portadora.

Las dos señales modulan portadoras de la misma frecuencia pero con fase en

cuadratura tal como se muestra en la fig.1

a) Utilizando software aplicado dibujar el Modem QAM Utilizando los subcircuitos MA_2800

y SSD3801, los cuales son moduladores DSB basados en multiplicadores analógicos de
cuatro cuadrantes como núcleo de procesamiento (llamada celda de Gilbert) tal como se
representa en la figura 2.

5). a) Introducir al modulador del canal “I” (pata OSCPOS y OSCNEG) una señal con un
generador senoidal, de amplitud 50 mVp y frecuencia 100KHz. De la misma forma colocar a
la entrada del modulador del canal”Q” la misma señal pero con la fase en cuadratura es
decir 50 mVp, frecuencia 100KHz, fase 90°.
Graficar ambas señales utilizando el programa Grapher las dos señales del osciloscopio.
Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.

FEV1:____20mV/DIV
FEV2:____500mV/DIV
6). a) Introducir al modulador del canal “I” (pata VMPOS y VMNEG) una señal con un
generador senoidal, de amplitud 200 mVp y frecuencia 3400 Hz, y otra señal a la entrada del
modulador del canal ”Q” de 200 mVp y frecuencia 300 Hz.
Observar con el osciloscopio la señal obtenida a la salida de cada modulador de canal y
verificar el ajuste del control de anulación de portadora hasta lograr el máximo de simetría
en todos los picos máximos de la señal modulada. Graficar la señal modulada en doble
banda lateral utilizando el programa Grapher.
Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.

FEV1:___20mV/DIV
FEV2:___20mV/DIV
FEH:____20us/DIV
b) Medir la señal resultante de la modulación de la suma de componentes en cuadratura
VQAM. Graficar esta señal modulada utilizando el programa Grapher.
Completar los factores de escalas del osciloscopio utilizadas en la medición.

FEV1:___200mV/DIV
FEH:____500us/DIV
c) Expresar matemáticamente utilizando Mathcad cada una de las señales obtenidas a
la salida de cada modulador de canal, y la señal suma de componentes en cuadratura VQAM.
Circuito esquemático a utilizar

7). En esta parte del presente T.P. analizaremos los procesos de la demodulación
de QAM, para ello utilizaremos los subcircuitos SSD3801 X3 para el canal I y el
X4 para el canal Q.
Estos circuitos son detectores sincrónicos, los cuales al utilizar una señal de
sincronismo con la misma frecuencia y fase de la portadora original separan las
componentes I y Q demodulando de esta manera la señal QAM.
a) Conectar a la entrada de sincronismo del subcircuito X3 una señal senoidal de
de amplitud 50 mVp y frecuencia 100KHz. Repetir a la entrada de sincronismo
del subcircuito X4 la misma señal pero con la fase en cuadratura es decir 50
mVp, frecuencia 100KHz, fase 90°.

b) Graficar la señal de salida de cada uno de los circuitos SSD3801 utilizando el
programa Grapher. Completar los factores de escalas del osciloscopio
utilizadas en la medición.

FEV1:___500mV/DIV
FEV2:___200mV/DIV
FEH:____1ms/DIV
c) Justificar matemáticamente lo realizado en forma practica en el proceso de la
detección sincrónica y utilizando Mathcad realice la representación espectral
con escala en dBm de estas señales.

8). A continuación se aplica las señales de componentes separadas a las etapas U1
y U2 que son filtros activos de segundo orden con una estructura denominada
“Múltiple Realimentación o MFB”.Para comprender el funcionamiento del sistema
desarrollaremos el siguiente procedimiento práctico:
a) Con el uso del software aplicado dibuje los circuitos en el Multisim y simule el
funcionamiento de los filtros MFB pasa bandas de salida realizando una
representación de la respuesta en frecuencia de la ganancia y la fase utilizando
el instrumento el Bode Plotter.

b) Realice la representación en el dominio del tiempo de las señales de salida
Voi(t) y Voq(t) utilizando el programa Grapher. Completar los factores de escalas
del osciloscopio utilizadas en la medición.

FEV1:____5V/DIV
FEV2:____5V/DIV
FEH:_____1 ms/DIV
Mediante la utilización de software aplicado realizaremos el análisis de Fourier de
las señales de las salidas, para comprobar el contenido armónico de la distorsión en
la señal demodulada.
Elegiremos en la barra de herramientas del Mutisim el menú Simulate analyses,
Fourier Analysis

c) Utilizando el programa Grapher grafique el espectro en el nodo de salida de
cada una de estas señales (tome como componentes de análisis hasta la
vigésima armónica). Con el valor de cada una de las componentes resultantes
del espectro de salida realice el cálculo de la distorsión armónica total.

9). Implementar un sistema de transmisión utilizando técnicas de portadora
suprimida que permita transmitir un GRUPO primario de la jerarquía del FDMA
(considere que todos los canales son telefónicos con un BW = 4 KHz).
a) Dibujar el diagrama en bloques del sistema propuesto (Multiplexor y
demultiplexor).

b) Calcular el BW total de transmisión y realizar esquema espectral del sistema.

10).Redacte las conclusiones finales del TP haciendo una síntesis sobre los
resultados obtenidos en el mismo.

En este trabajo analizamos los métodos que permiten obtener una banda lateral única partiendo de una señal modulada en doble banda.


Aplicando métodos de detección sincrónica recupera el mensaje transmitido.

Analizamos las técnicas de transmisión en cuadratura. La modulación en banda lateral única es una modulación que consiste en la transmisión de una de las dos bandas laterales existentes en una modulación en doble banda lateral o en una modulación de amplitud. La modulación en banda lateral única se puede clasificar según la existencia de la portadora en la modulación:

Modulación en banda lateral única con portadora (SSB, SSB-AM)

Modulación en banda lateral única con portadora suprimida (SSB-SC)

También se puede clasificar según cual de las dos bandas laterales se trasmita en la modulación:

Modulación en banda lateral superior (USB)Modulación en banda lateral inferior (LSB)

La modulación de amplitud en cuadratura (QAM), es una modulación lineal que consiste en modular en doble banda lateral dos portadoras de la misma frecuencia desfasadas π/2 radianes. Cada portadora es modulada por una de las dos señales a transmitir. Finalmente las dos modulaciones se suman y la señal resultante es transmitida.Este tipo de modulación tiene la ventaja de que ofrece la posibilidad de transmitir dos señales en la misma frecuencia, de forma que favorece el aprovechamiento del ancho de banda disponible. Tiene como inconveniente que es necesario realizar la demodulación con demoduladores sincrónicos