Tipos de Modulación AM

Tipos de Modulación AM
1. Doble banda lateral (DSB)

La modulación en doble banda lateral pretende mejorar la eficiencia en potencia de la
modulación eliminando la portadora. La idea básica es ver que la señal en AM se puede
descomponer en dos partes:
La primera parte corresponde en exclusiva a la portadora y no contiene información, por

lo que esta modulación se plantea en transmitir directamente solo el segundo término.
Así pues, la modulación en doble banda lateral (DSB) se define como:
S DBS ( t )= A c x ( t )∗cos ⁡(2 π f 0 t+ φ)
Antes de analizar posibles esquemas de moduladores y receptores de DSB es interesante

caracterizar con algo más de detalle la forma de onda de esta señal. En la figura 27, se
muestra la forma de onda de una señal x(t) (izquierda) y la forma de onda de la señal
modulada en DSB (derecha). A partir del resultado gráfico obtenido, parece evidente que
el detector de envolvente no permite recuperar la forma de onda de la señal original. Por
lo tanto, en la modulación DSB se deberá utilizar otro esquema de receptor.
Figura 27. Representación de la señal moduladora x (t) (izquierda) y resultado de la

modulación DSB (derecha).
El resultado final indica que la envolvente de la señal modulada no coincide con la forma de
onda de la señal de información.
La figura 28 muestra gráficamente una versión interesante de por qué la forma de onda de
la señal modulada en DSB no coincide con la de la señal de información. El problema es
que, cuando la señal de información cambia de signo, la portadora se invierte, por lo que
la envolvente de la señal resultante coincide con el módulo de señal moduladora y no con
la propia información. En la figura 28, se muestra la señal modulada en DSB, su envolvente
y la señal moduladora superpuestas para poder compararlas.
Figura 28. Ejemplo de una señal modulada en DSB. Comparación entre la envolvente (arriba) y
la señal de información (abajo).
Matemáticamente, tal y como hemos definido la envolvente obtenemos:
Que, como es evidente, no se puede utilizar para recuperar la señal x(t), que en general
suponemos que toma valores positivos y negativos con media cero.
Moduladores DSB
El proceso de modulación de la señal en DSB es parecido al de la modulación AM. En este caso,

se pueden usar moduladores de producto equivalentes a los estudiados para el caso de la AM.
No obstante, es evidente que no será necesario sumar la portadora al final del proceso. En la
figura 29, se muestra un diagrama de bloques equivalente al que se ha presentado en la figura
17, pero en el que ya no se incluye la adición de la portadora en la señal final.
Figura 29. Diagrama de bloques de un modulador para DSB
Normalmente, siempre es posible modificar un circuito de modulación en AM para eliminar la
portadora de la salida y así obtener un modulador de DSB. Además, ya hemos indicado que
una posibilidad muy utilizada para obtener moduladores DSB es el uso de moduladores
balanceados. En esta estructura, se dispone de dos moduladores de AM con señales útiles
invertidas de forma que en la salida es posible cancelar la portadora.
2. Modulación en banda lateral única (SSB)
Una mejora a la doble banda lateral es la banda lateral única. En este caso, se trata de
suprimir, mediante filtrado, una de las bandas laterales de la mo- dulación DSB. La modulación
en banda lateral única se conoce con las siglas SSB11 y puede dar lugar a dos variantes en
función de cuál sea la banda que se elimina y la que se deja pasar a través del filtro.
En la figura 32, se muestra el diagrama de bloques de un modulador de SSB, in- dicando

claramente los espectros de señal obtenidos en cada uno de los pun- tos del modulador. En
este caso, el filtro toma la banda lateral superior de las frecuencias positivas de la señal. Esta
variante de la modulación se conoce con el nombre de banda lateral superior o con sus siglas
en inglés USB12.
En la figura 33, se muestra el detalle de cómo actúa el filtro sobre la modula- ción DSB para
obtener la modulación USB. Si en vez de tomar la banda lateral superior se toma la inferior, la
modulación se designa como LSB13.
En la figura 34, se muestra el espectro resultante en una modulación LSB. En la práctica, las
modulaciones USB o LSB se suelen usar en regiones del espectro muy saturadas. Se usan en
especial en onda corta y en frecuencias de radio- aficionados.
figura 32. Diagrama de un modulador de banda lateral única a partir del filtrado de la señal
modulada en DSB.
Figura 33. Detalle del espectro de una modulación USB a partir del filtrado de una
modulación DSB
Aunque el concepto de la modulación de banda lateral única parece muy natural, su

formulación matemática no resulta nada evidente. Obtener fórmulas cerradas para
expresar la señal temporal en la salida de un filtro ideal, que selecciona la banda superior
o la inferior, no es nada directo y requiere el uso de la transformada de Hilbert, que está
más allá de los objetivos de un curso sobre fundamentos de comunicaciones. Por lo tanto,
no vamos a proporcionar fórmulas cerradas que expresen la modulación en USB o LSB en
el dominio temporal en función de la señal moduladora. Nos quedamos simplemente con
el concepto de que este tipo de modulaciones se pueden obtener mediante filtrado de
una modulación DSB que, esta sí, puede expresarse mediante una fórmula simple.
Además, los filtros para obtener la USB o LSB solo pueden ser obtenidos de forma
aproximada en la práctica, ya que en teoría deberían ser filtros ideales, que dejaran pasar
inalterada la banda deseada y eliminaran completamente la otra.
La recepción o demodulación de las señales USB o LSB se puede llevar a cabo mediante un
demodulador coherente como el que hemos analizado en la figura 30 para la recepción de
señales moduladas en DSB. Para el correcto funcionamiento del sistema, también es
estrictamente necesario que el oscilador local del receptor esté en fase con la portadora
de la señal transmitida.
Figura 34. Representación del espectro de una modulación LSB
Cualquiera de las dos versiones de la modulación de banda lateral única tiene una
eficiencia de potencia y de espectro igual a la unidad, ya que toda la in- formación
transmitida es necesaria para recuperar la información de la señal moduladora. Por lo
tanto, tendremos:
(39)
Y análogamente:
(40)
3. Banda lateral vestigial (VSB).
Debido a la dificultad de aproximar los filtros ideales necesarios para obtener las
modulaciones de banda lateral única, la modulación de banda lateral vestigial se plantea,
de forma directa, realizar filtros más simples, aceptando que se ejecutará la transmisión
de un vestigio de una de las bandas laterales. La
Modulación de banda lateral vestigial se conoce con el acrónimo VSB.
La idea básica de esta modulación se muestra en la figura 35, donde en la parte superior
se representa el espectro de una señal modulada en DSB junto con el filtro que se encarga
de obtener la banda vestigial. En la parte inferior de la figura, se muestra el resultado del
espectro de la señal obtenida. La figura muestra un ejemplo de VSB con banda lateral
superior y sin portadora (ya que suponemos que se parte de una señal DSB). Como
variantes de este esquema básico podríamos tener la selección de la banda lateral inferior
y la transmisión parcial de una portadora. Este último caso se obtiene partiendo de una
señal en AM y es en especial importante debido a que se usa en la transmisión de las
señales de televisión en los sistemas analógicos NTSC y PAL. Para distinguir entre las
modulaciones VSL que tienen o no portadora, estas se suelen denominar,
respectivamente, VSL con portadora y VSL con portadora suprimida.
Figura 35. Ejemplo de la obtención de la banda lateral vestigial a partir del filtrado de
una modulación DSB
El esquema básico de un modulador de VSB se puede representar mediante la figura 36

(se supone un sistema con portadora suprimida).
Figura 36. Diagrama de bloques de un modulador VSB basado en el filtrado de una señal
modulada en DSB.
1.1.1. Recepción de la VSB y condiciones del filtro
En principio, la modulación VSB con portadora suprimida requiere el uso de un receptor

coherente para recuperar la señal de información. En este subapartado, vamos a ver qué
condiciones tiene que cumplir el filtro H (f) para que la recepción se pueda realizar
correctamente.
La señal modulada en VSB se puede expresar como:

(41)
Donde la primera parte de la expresión se corresponde con una modulación DSB y la

segunda parte nos indica que la señal se convoluciona con la respuesta impulsional del
filtro. Estamos suponiendo que la fase de la portadora es φ = 0. En principio, esto no
supone ninguna pérdida de generalidad, ya que también supondremos que la fase del
oscilador local es cero.
Si calculamos la transformada de Fourier de la señal modulada tenemos:
(42)
Cuando en recepción usamos un demodulador coherente, multiplicaremos la señal

recibida por una réplica de la portadora en fase con la portadora de la señal recibida. En el
dominio temporal, la señal en la salida del mezclador será:
(43)
Por lo tanto, la transformada de Fourier será:
(44)
Que si lo substituimos en la expresión de obtenemos:
(45)
Suponiendo que se filtran los términos que están en la frecuencia ±2fc obtenemos:
(46)
De manera que obtenemos que el mensaje original se podrá recuperar a partir del
receptor coherente siempre que se cumpla que el filtro verifica:
(47)
El cumplimiento de esta propiedad del filtro es fundamental para garantizar que la señal
de información se puede recuperar de forma exacta a partir de un demodulador
coherente, cuya portadora está en fase con la portadora de la señal recibida.
En el caso de que la modulación en banda lateral vestigial se haga con portadora es

posible realizar una recepción alternativa utilizando un detector de envolvente. El detector
de envolvente funciona correctamente con este tipo de modulaciones siempre que el
vestigio de la portadora sea suficiente para eliminar que se produzca la sobre modulación.
En los sistemas de televisión analógica NTSC o PAL (en la actualidad en desuso debido a la
implantación de los nuevos sistemas de televisión digital terrestre) se utilizaba una
modulación VSB con portadora. El nivel de la portadora era suficientemente elevado como
para permitir una demodulación por detección de envolvente.
CONCLUSIONES
La modulación en amplitud tienes muchas ventajas, sin embargo, también puede presentar
algunas desventajas que, en ciertas condiciones, limitan su utilidad y obligan a buscar otras formas
de modulación. La desventaja principal de la modulación de amplitud estriba a que la afecten
fácilmente diversos fenómenos atmosféricos, señales electrónicas con frecuencias parecidas e i
interferencias ocasionadas por los aparatos eléctricos.
REFERENCIAS
[1] https://analfatecnicos.net/archivos/15.SistemasModulacionWikipedia.pdf
[2] https://personales.unican.es/perezvr/pdf/CH5ST_Web.pdf
[3] https://www.ecured.cu/Amplitud_Modulada
[4] https://es.slideshare.net/aljimene/modulacion-am-presentation

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1. Doble banda lateral (DSB)

La primera parte corresponde en exclusiva a la portadora y no contiene información, por

Así pues, la modulación en doble banda lateral (DSB) se define como:

S DBS ( t )= A c x ( t )∗cos ⁡(2 π f 0 t+ φ)

Antes de analizar posibles esquemas de moduladores y receptores de DSB es interesante

Figura 27. Representación de la señal moduladora x (t) (izquierda) y resultado de la

Matemáticamente, tal y como hemos definido la envolvente obtenemos:

El proceso de modulación de la señal en DSB es parecido al de la modulación AM. En este caso,

2. Modulación en banda lateral única (SSB)

En la figura 32, se muestra el diagrama de bloques de un modulador de SSB, in- dicando

Aunque el concepto de la modulación de banda lateral única parece muy natural, su

3. Banda lateral vestigial (VSB).

El esquema básico de un modulador de VSB se puede representar mediante la figura 36

1.1.1. Recepción de la VSB y condiciones del filtro

En principio, la modulación VSB con portadora suprimida requiere el uso de un receptor

La señal modulada en VSB se puede expresar como:

Donde la primera parte de la expresión se corresponde con una modulación DSB y la

Si calculamos la transformada de Fourier de la señal modulada tenemos:

Cuando en recepción usamos un demodulador coherente, multiplicaremos la señal

Por lo tanto, la transformada de Fourier será:

Que si lo substituimos en la expresión de obtenemos:

En el caso de que la modulación en banda lateral vestigial se haga con portadora es

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