Ensayo: Modulación/Demodulación PWM y PPM

UNIVERSIDAD FERMÍN TORO[pic 1]

VICE-RECTORADO ACADÉMICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES

Ensayo: Modulación/Demodulación

PWM y PPM

Autor:

Pablo Ramírez V-27.509.826

Docente:

Andrés Torrealba

Nombre de la asignatura:

Lab. De comunicaciones analógicas.

ARAURE, 30 DE ENERO DEL 2021

Modulación PWM y PPM:

     En comunicaciones analógicas, se hacen uso de dispositivos electrónicos para modular señales de información como audio o video, modulando en amplitud o frecuencia, para así poder transmitirla electromagnéticamente. En el caso de las comunicaciones digitales,  se modulan señales analógicas para transmitirlas por dispositivos electrónicos, codificando la información en ceros (0) y unos (1), ya que la mayoría  de dispositivos digitales, trabajan con dos valores de voltajes fijos.

     Es por ello, que en el presente ensayo se tratarán dos tipos de modulaciones digitales, modulación por ancho de pulso (PWM) y modulación por posición de pulso (PPM), partiendo desde el estudio de la modulación por amplitud de pulso (PAM), ya que ésta es la base de la PWM. Además, se plasmarán los conocimientos obtenidos en el manual de laboratorio. Para entender todas las modulaciones digitales, se necesita entender lo que es el muestreo, puesto que la importancia de la teoría del muestreo radica en que constituye un puente entre las señales continuas y las señales discretas.

     El muestreo se basa fundamentalmente en la obtención de un instante dado cada cierto tiempo, es decir, que se obtiene una muestra de la señal, para tener unos impulsos que se asemejen a la señal de información, esto, también se puede decir que es la modulación PAM. Esta frecuencia de muestreo según Nyquist, tiene que ser mayor o igual al doble de la frecuencia de la señal de información. La modulación PAM es básicamente un muestreo de la señal de información, cuya amplitud es proporcional a la amplitud de la señal analógica (información).

     Ahora bien, ya introducido a los temas necesarios, se puede proceder a analizar la modulación PWM. Una señal PWM es una señal de impulsos, y el ancho de los mismos es proporcional a la amplitud de la señal de información moduladora. Normalmente se usa  la señal PWM para la generación de la señal PPM, pero primero hay que analizar la PWM para llegar a la PPM. El ancho del pulso de una señal PWM se desplaza (es más larga) a medida que la amplitud sube, y cuando la amplitud es negativa, este ancho de pulso es menor (angosta), esto permite tener una amplitud fija, y tener solo dos valores posibles. En los sistemas PWM, la información está contenida en la duración de los impulsos y por lo tanto la modulación está representada como diferencias de energía en los impulsos sucesivos de diferente duración.

     Un circuito típico PWM se construye con un comparador con dos entradas y una salida, una entrada se conecta con un oscilador diente de sierra, mientras que la otra queda para la señal de información (moduladora), teniendo así en la salida la señal PWM, y, generalmente la frecuencia es igual a la de la señal dientes de sierra y el ciclo de trabajo está en función de la portadora. Con un timer 555 se puede obtener una señal PWM, este es muy útil y de propósito general que se puede utilizar en muchas aplicaciones.

La señal diente de sierra, se “modula” con la señal de información, teniendo como referencia 0V, entonces, la anchura de la PWM es proporcional al roce del diente de sierra con el eje X, para entender mejor lo explicado, se tiene la siguiente imagen.

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     Como se dijo anteriormente, la señal PWM se puede utilizar para generar la señal PPM, en esta señal, los impulsos son generados cuando hay un flanco de bajada en PWM, teniendo un ancho de impulso fijo, amplitud fija, pero, la posición es la que varía dependiendo de la señal PWM, que a su vez, depende de la señal PAM, igualmente ésta dependiendo de la señal analógica. En un sistema PPM la información está contenida en los desplazamientos de los impulsos de un tren de impulsos, la portadora. Como la amplitud y la duración de los impulsos se mantienen constantes, la información posicional es también transmitida por la posición del borde frontal del impulso.

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