Comunicación analógica: moduladores SSBSC

En este capítulo, hablemos de los moduladores, que generan ondas SSBSC. Podemos generar ondas SSBSC utilizando los siguientes dos métodos.

  • Método de discriminación de frecuencia
  • Método de discriminación de fase

Método de discriminación de frecuencia

La siguiente figura muestra el diagrama de bloques del modulador SSBSC usando el método de discriminación de frecuencia.

En este método, primero generaremos una onda DSBSC con la ayuda del modulador de producto. Luego, aplique esta onda DSBSC como entrada del filtro de paso de banda. Este filtro de paso de banda produce una salida, que es una onda SSBSC.

Seleccione el rango de frecuencia del filtro de paso de banda como el espectro de la onda SSBSC deseada. Esto significa que el filtro de paso de banda se puede sintonizar en las frecuencias de banda lateral superior o de banda lateral inferior para conseguir que la onda SSBSC respectiva tenga una banda lateral superior o una banda lateral inferior.

Método de discriminación de fase

La siguiente figura muestra el diagrama de bloques del modulador SSBSC usando el método de discriminación de fase.

Este diagrama de bloques consta de dos moduladores de producto, dos cambiadores de fase de $ -90 ^ 0 $, un oscilador local y un bloque de verano. El modulador de producto produce una salida, que es el producto de dos entradas. El cambiador de fase $ -90 ^ 0 $ produce una salida, que tiene un desfase de $ -90 ^ 0 $ con respecto a la entrada.

El oscilador local se utiliza para generar la señal portadora. El bloque de verano produce una salida, que es la suma de dos entradas o la diferencia de dos entradas según la polaridad de las entradas.

La señal de modulación $ A_m \ cos \ left (2 \ pi f_mt \ right) $ y la señal portadora $ A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $ se aplican directamente como entradas al modulador de producto superior. Entonces, el modulador de producto superior produce una salida, que es el producto de estas dos entradas.

La salida del modulador de producto superior es

$$ s_1 \ left (t \ right) = A_mA_c \ cos \ left (2 \ pi f_mt \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $$

$$ \ Rightarrow s_1 \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] + \ cos \ izquierda [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] \ right \} $$

La señal moduladora $ A_m \ cos \ left (2 \ pi f_mt \ right) $ y la señal portadora $ A_c \ cos \ left (2 \ pi f_ct \ right) $ están desfasadas en $ -90 ^ 0 $ antes de aplicar como entradas al modulador de producto inferior. Entonces, el modulador de producto inferior produce una salida, que es el producto de estas dos entradas.

La salida del modulador de producto inferior es

$$ s_2 \ left (t \ right) = A_mA_c \ cos \ left (2 \ pi f_mt-90 ^ 0 \ right) \ cos \ left (2 \ pi f_ct-90 ^ 0 \ right) $$

$ \ Rightarrow s_2 \ left (t \ right) = A_mA_c \ sin \ left (2 \ pi f_mt \ right) \ sin \ left (2 \ pi f_ct \ right) $

$ \ Rightarrow s_2 \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] - \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] \ right \} $

Agregue $ s_1 \ left (t \ right) $ y $ s_2 \ left (t \ right) $ para que la onda modulada SSBSC $ s \ left (t \ right) $ tenga una banda lateral inferior.

$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] + \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] \ right \} + $

$ \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] - \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ derecha) t \ derecha] \ derecha \} $

$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = A_mA_c \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] $

Reste $ s_2 \ left (t \ right) $ de $ s_1 \ left (t \ right) $ para obtener la onda modulada SSBSC $ s \ left (t \ right) $ con una banda lateral superior.

$ s \ left (t \ right) = \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] + \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] \ right \} - $

$ \ frac {A_mA_c} {2} \ left \ {\ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c-f_m \ right) t \ right] - \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ derecha) t \ derecha] \ derecha \} $

$ \ Rightarrow s \ left (t \ right) = A_mA_c \ cos \ left [2 \ pi \ left (f_c + f_m \ right) t \ right] $

Por lo tanto, al elegir correctamente las polaridades de las entradas en el bloque de verano, obtendremos una onda SSBSC con una banda lateral superior o una banda lateral inferior.