MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDM)

La transmisión de señales a través de las líneas o medios intercentrales, interurbanas y/o internacionales se produce en forma compartida (trunking), es decir señales de diferente origen y de diferente tipo (voz, video, datos etc.) comparten al mismo tiempo el mismo medio físico de transmisión. Existen diferentes métodos para mezclar las señales en la central de origen de manera que en la central de destino sea posible separarlas nuevamente y recuperar la señal original.

Se hace referencia a las técnicas de mezclado con el término Multiplexing Multiplexing (Multicanalización), mientra que el procedimiento inverso, la separación de señales, se denomina DemultiplexingDemultiplexing.

Las técnicas más importantes de multicanalización son:• FDM (Frequency Division Multiplexing)• TDM (Time División Multiplexing)• CDM (Code División Multiplexing)• WDM (Wave División Multiplexing)• Combinaciones de las anteriores

MOD.CANAL 1

PORTADORA 1108 kHz

MULTIPLEXER

MOD.CANAL 12

PORTADORA 1264 kHz

PASABANDA

60 – 108 kHz

PASABAJO

CANAL 13,4 kHz

f (Hz)

Tres señales telefónicas en banda base

A

300 3600

ffss

A

ffii

4 KHz4 KHz 4 KHz4 KHz 4 KHz4 KHz

Canal 1 Canal 2 Canal 3

Las mismas tres señales después de la multicanalización

f

PortadoraPortadora

-fo

A/2A/2

+fo

A/2A/2

X(f)X(f)

fmáx-fmáx

SSII

ModulanteModulante

SS II

½ X(f+f½ X(f+foo))

-fo-(-fmáx)-fo-fmáx

SSII

½ X(f-f½ X(f-foo))

fo+fmáxfo-fmáx

Señal moduladaSeñal modulada AMAM

DOMINIO DE LA FRECUENCIADOMINIO DE LA FRECUENCIA(Espectro bilateral)(Espectro bilateral)


X(f)X(f)

fxmáx-fxmáx

fo-fo

A/2A/2A/2A/2

f

fo-fo

A/2A/2A/2A/2

fo +fxmáxfo -fxmáx-fo +fxmáx-fo -fxmáx

½ X(0)½ X(0) ½ X(0)½ X(0)

ModulanteModulante

PortadoraPortadora

Señal moduladaSeñal modulada AMAM

SSII

SSII

IISS


x t( ) X f( )

A cos 2 fo t A2 f fo f fo

x t( ) cos 2 fo t 12 x f fo x f fo

12

X f f o X f f o A2 f f o f f o x t( ) cos 2 f o t A cos 2 f o t

DOMINIO DEL TIEMPODOMINIO DEL TIEMPO

x t( ) A cos 2 f o t x AM t( )

x t( ) cos2 f o t Acos2 f o t x AM t( )

Índice de modulaciónÍndice de modulación

4

-1

7

32

Emax

Emin

A EEmaxmax-E-Eminmin

EEmaxmax+E+Eminminm =m =

mm = 5 = 5/9/9

Portadora con amplitud A = 4 y frecuencia f o502 Hz

Señal diente de sierra con excursión pico pico

x pp 8

xAM(t)

Ejemplo:Ejemplo:

x(t)

4

-4

x t( ) A cos 2 f o t x AM t( )

m=1Índice de modulación:

Ejemplo:Ejemplo: Espectro de la señal de AM Espectro de la señal de AMcon modulante cosenoidalcon modulante cosenoidal

Considere una señal modulante x(t) determinística, cosenoidal, de frecuencia f1 y amplitud mA, siendo A la amplitud de la portadora. El espectro bilateral de amplitud de esta señal modulante es:

x t( ) m A cos 2 f 1 X f( ) m A2 f f 1 f f 1

Sustituyendo X(f) en la expresión del espectro de la señal modulada, se obtiene:

X AM f( ) m A4 f f o f 1 f f o f 1 f f o f 1 f f o f 1

A2 f f o f f o

f

fo-fo

A/2A/2A/2A/2

fo+f1fo-f1-fo+f1-fo-f10

mA/4mA/4 mA/4mA/4mA/4mA/4 mA/4mA/4

XAM(f)PORTADORAPORTADORABANDAS LATERALESBANDAS LATERALES

DEMODULACIDEMODULACIÓÓNN

C RVIN VOUT

t

VIN VOUT

t

A A

Potencia de la señal de AMPotencia de la señal de AMcon modulante cosenoidalcon modulante cosenoidal

La potencia total (normalizada) asociada a la señal de AM con modulante cosenoidal del ejemplo anterior, puede obtenerse elevando al cuadrado el espectro bilateral de amplitud y sumando las contribuciones de cada línea:P Tn 2 A

2

2 4 m A

4

2 P Tn

14 A2 2 m2

Es de observar, sin embargo, que es posible extraer la información de una sola de las bandas laterales, la superior o la inferior, a la cual está asociada una potencia:

P BLU 2 m A4

2

La eficiencia de transmisión de información, entendida como el cociente entre la potencia asociada a la información recuperada (la potencia de una banda lateral) y la potencia total transmitida es:

%2 m A

4

2

14 A2 2 m2

100 % 12

m2

2 m2 100

En el caso más favorable (m=1) % 16.667%

f

PortadoraPortadora

-fo

A/2A/2

+fo

A/2A/2

X(f)X(f)

fmáx-fmáx

SSII

ModulanteModulante


-fo +fo

SS

A/2 A/2 X(f+f X(f+foo))

-fo-(-fmáx)-fo-fmáx

SS

A/2 A/2 X(f-f X(f-foo))

fo+fmáxfo-fmáx

Señal moduladaSeñal modulada AM BLUAM BLU

X(f)X(f)

fxmáx-fxmáx

fo-fo

A/2A/2A/2A/2

ModulanteModulante

PortadoraPortadora

SSII

1

fo-fo

A/2A/2

fo +fxmáxfo -fxmáx-fo +fxmáx-fo -fxmáx

SeñalSeñalAM DBLSPAM DBLSP

A/2A/2II IISS SS

f

fo-fo

A/2A/2

fo -fxmáx-fo +fxmáx

SeñalSeñalAM BLUAM BLU

(banda inferior(banda inferior transmitida)transmitida)

A/2A/2

II II

x(t)

A cos(2fot)

Oscilador

FPBDxDBLSP(t) xBLU(t

)

x t( )

xDBLSP t( ) A x t( ) cos 2 fo t

X f( )

XDBLSP f( ) A2 X f fo X f fo

XBLU(f) = XDBLSP(f)HFPBD(f)

xDBLSP h t

dxBLU(t) =

xI(t)

A cos(2fot)

Oscilador

FPBJX*(t) x(t)

X*(t) =

xI t( ) XI f( )

A xI t( ) cos 2 fo X f( ) A2 XI f fo XI f fo

f

fo-fo fo -fxmáx-fo +fxmáx

11

II II

XI(f)

2fo-2fo 2fo -fxmáx

-2fo +fxmáx

A/2A/2II II

-fxmáx

II

fxmáx

II

Por reinserción de portadora:demodulador de producto

TRANSMISORTRANSMISOR

x(t)x(t)

A cos(2A cos(2ffoot)t)

OsciladorOscilador100 KHz100 KHz

xxDBLSPDBLSP(t)(t)xxBLUBLU(t)(t)

100-104 KHz100-104 KHz

AtenuadorAtenuador

A A cos(2cos(2ffoot)t)

OsciladorOscilador2,9 MHz2,9 MHz

3-3,004 MHz3-3,004 MHz

MixerMixer MixerMixer

AmplificadorAmplificadorLinealLineal3 MHz3 MHz

-100

-104

SS

100 104

SS

KHz

MHz

II3,004

SS2,92,796

SS

-2,796

II

-2,9-3,004

RECEPTORRECEPTOR

xxRFRF(t)(t)

OsciladorOscilador2,9 MHz2,9 MHz

100-104 KHz100-104 KHz

OsciladorOsciladorPLLPLL

100 KHz100 KHz

0-4 KHz0-4 KHz

MixerMixer MixerMixer

AmplificadorAmplificadorAudioAudio

99,9-100,1 99,9-100,1 KHzKHz

MHz

3,004

SS 3 2,9

SS-3

-2,9

-3,004

KHz-104 -100

SS100 104

SS

MHzSS

5,9-5,9SS

-4SS

4SS

KHzSS

200-200

SSKHz

TIPOS DE MODULACIÓN AMTIPOS DE MODULACIÓN AM

1.1. DBLTP :DBLTP : Doble Banda Lateral con Transmisión de Portadora (Double Side-Band Forward Carrier: DSBFCDSBFC) (AM estándar)

2.2. DBLSP :DBLSP : Doble Banda Lateral con Supresión de Portadora (Double Side-Band Suppressed Carrier: DSBSCDSBSC)

3.3. BLUSP :BLUSP : Banda Lateral Única con Supresión de Portadora (Single Side-Band Suppressed Carrier: SSBSCSSBSC), de la cual existen dos versiones:• BLU-BLS (SSB-USB) Banda Lateral Superior Transmitida• BLU-BLI (SSB-LSB) Banda Lateral Inferior Transmitida

4.4. BLUTP: BLUTP: Banda Lateral Única con Transmisión de Portadora de bajo nivel (Pilot CarrierPilot Carrier SSB SSB))

5.5. BLR :BLR : Banda Lateral Residual (Vestigial Side-Band VSBVSB :)

GRUPO ESTANDARGRUPO ESTANDAR

1122334455667788991010111112126060 6464 6868 7272 7676 8080 8484 8888 9292 9696 100100 104104 108108

KHz

CANAL 1: portadora 108 kHzse transmite la banda inferior

SUPERGRUPO ESTANDAR(60 canales de voz)

5 Grupos Estándar

5

4

3

160 108

22 5431

312312 360360 408408 456456 504504 552552

KHz

612612564564516516468468420420 PortadorasPortadoras

CANAL 1: portadora 420 kHzse transmite la banda inferior420-108=312 kHz420-60 =360 kHz

GRUPO MASTER ESTANDAR(300 canales de voz)

5 Supergrupos Estándar

8

7

6

4312 552

5

74 5 6 810

5210

52812

812

KHz

13641364 16121612 18601860 21082108 23562356PortadorasPortadoras

88 88 88 8810

6010

60

1300

1300

1308

1308

1548

1548

1556

1556

1796

1796

1804

1804

2044

2044


3 Grupos Master Estándar

812 2044

9

8

7

SUPERGRUPO MASTER ESTANDAR(900 canales de voz)

9 78

KHz

1056010560 1188011880 1320013200

PortadorasPortadoras

8516

8516

9748

9748

9836

9836

1106

811

068

1115

611

156

1238

812

388


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