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MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDM)

MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDM).

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MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDM)

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Presentation Transcript

  1. MULTICANALIZACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIA (FDM)

  2. 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 (Multicanalización), mientra que el procedimiento inverso, la separación de señales, se denomina Demultiplexing. • 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 PASA BANDA 60 – 108 kHz PASA BAJO CANAL 1 3,4 kHz PORTADORA 1 108 kHz MOD. CANAL 12 PORTADORA 12 64 kHz MULTIPLEXER Sistemas de Acceso Múltiple

  3. Multicanalización por División de Frecuencia (FDM) A A 4 KHz 4 KHz 4 KHz fi fs Canal 1 Canal 2 Canal 3 300 3600 f (Hz) Tres señales telefónicas en banda base Las mismas tres señales después de la multicanalización

  4. MODULACIÓN DE AMPLITUD

  5. Señal modulada AM Portadora Modulante X(f) A/2 A/2 ½ X(f+fo) ½ X(f-fo) I S S I I S   -fo +fo -fo-fmáx -fo-(-fmáx) fo-fmáx fmáx fo+fmáx -fmáx f DOMINIO DE LA FRECUENCIA (Espectro bilateral) AM estándar (DBLTP)

  6. I S A/2 A/2 -fo fo fxmáx -fxmáx I S S I DOMINIO DE LA FRECUENCIA (Espectro bilateral) AM estándar (DBLTP) X(f)   Modulante Portadora   A/2 A/2 ½ X(0) ½ X(0)   Señal modulada AM f fo +fxmáx fo -fxmáx -fo -fxmáx -fo +fxmáx fo -fo

  7. ( ) [ x ( t ) + A ] × cos 2 × p × f × t o x x ( ( t t ) ) AM AM ) ( ( ) x ( t ) × cos 2 × p × f × t + A × cos 2 × p × f × t o o 1 A ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) é ù é ù × X f - f + X f + f + × d f - f + d f + f x ( t ) × cos 2 × p × f × t + A × cos 2 × p × f × t ë o o û ë o o û o o 2 2 DOMINIO DEL TIEMPO AM estándar (DBLTP) DOMINIO DE LA FRECUENCIA (Espectro bilateral) x ( t ) X ( f ) A ( ) ( ) ( ) é ù A × cos 2 × p × f × t × d f - f + d f + f o ë o o û 2 1 ( ) ( ) ( ) é ù x ( t ) × cos 2 × p × f × t × x f - f + x f + f o ë o o û 2

  8. Índice de modulación Emax-Emin m = Emax+Emin AM estándar (DBLTP) 4 -1 Emax 7 3 A 2 Emin m = 5/9

  9. ( ) [ x ( t ) + A ] × cos 2 × p × f × t o x ( t ) AM Ejemplo: 4 -4 m=1 Índice de modulación: x(t) xAM(t) Portadora con amplitud A = 4 y frecuencia AM estándar (DBLTP) Señal diente de sierra con excursión pico pico

  10. ( ) x ( t ) m × A × cos 2 × p × f 1 m × A A ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) é ù é ù X ( f ) × d f - f - f + d f - f + f + d f + f - f + d f + f + f + × d f - f + d f + f AM o 1 o 1 o 1 o 1 o o ë û ë û 4 2 -fo+f1 fo+f1 -fo-f1 fo-f1 Ejemplo: Espectro de la señal de AM con modulante cosenoidal Considere una señal modulante x(t) determinística, cosenoidal, de frecuencia f1 y amplitud mA, siendo A la amplitud de la portadora. El espectro bilateral de amplitud de esta señal modulante es: m × A ( ) ( ) é ù X ( f ) × d f - f + d f + f ë 1 1 û 2 Sustituyendo X(f) en la expresión del espectro de la señal modulada, se obtiene: BANDAS LATERALES PORTADORA XAM(f) A/2 A/2 mA/4 mA/4 mA/4 mA/4   0 -fo fo f

  11. VIN C R VOUT VIN VOUT t t DEMODULACIÓN AM estándar (DBLTP) A A

  12. h % = 16.667 % Potencia de la señal de AM con 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: 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: 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: En el caso más favorable (m=1)

  13. Portadora Señal modulada AM BLU Modulante X(f) A/2 A/2 A/2  X(f+fo) I S A/2  X(f-fo)   -fo +fo fmáx -fmáx f S S -fo +fo -fo-fmáx -fo-(-fmáx) fo-fmáx fo+fmáx Modulación BLU DOMINIO DE LA FRECUENCIA (Espectro bilateral)

  14. fxmáx -fxmáx Modulación BLU X(f) 1 I S   Modulante A/2 A/2   Portadora -fo fo A/2 A/2 Señal AM DBLSP S S I I   -fo +fxmáx -fo fo -fo -fxmáx fo -fxmáx fo +fxmáx A/2 A/2 Señal AM BLU (banda inferior transmitida) I I   -fo +fxmáx -fo fo f fo -fxmáx

  15. xDBLSP(t) xBLU(t) x(t) FPBD A cos(2fot) Oscilador X ( f ) x ( t ) A ( ) ( ) ( ) é ù X ( f ) × X f - f + X f + f x ( t ) A × x ( t ) × cos 2 × p × f × t DBLSP ë o o û DBLSP o 2 ¥ ó ( ) ( ) xBLU(t) = x t × h t - t d t ô DBLSP õ - ¥ Modulación BLU XBLU(f) = XDBLSP(f)HFPBD(f)

  16. x ( t ) X ( f ) I I A ( ) ( ) ( ) X*(t) = é ù A × x ( t ) × cos 2 × p × f X ( f ) × X f - f + X f + f I o ë I o I o û 2 Demodulación BLU X*(t) x(t) xI(t) FPBJ A cos(2fot) Por reinserción de portadora: demodulador de producto Oscilador XI(f) 1 I I   -fo +fxmáx -fo fo fo -fxmáx A/2 I I I I     -2fo +fxmáx -2fo -fxmáx fxmáx 2fo 2fo -fxmáx f

  17.    xBLU(t) Mixer Mixer xDBLSP(t) x(t) 3-3,004 MHz 100-104 KHz A cos(2fot) A cos(2fot) Amplificador Lineal 3 MHz Oscilador 2,9 MHz Atenuador Oscilador 100 KHz  S S S S KHz -100 100 104 -104   I I   2,796 2,9 MHz -3,004 -2,9 3,004 -2,796 BLU con portadora piloto TRANSMISOR

  18. 100-104 KHz 99,9-100,1 KHz S BLU con portadora piloto RECEPTOR xRF(t)      Mixer Mixer 0-4 KHz Amplificador Audio Oscilador PLL 100 KHz Oscilador 2,9 MHz  S   3 2,9 MHz -3,004 -3 -2,9 3,004   S S S S   KHz MHz -104 -5,9 -100 100 104 5,9   S S S S   KHz KHz -4 -200 4 200

  19. Técnicas de traslación de frecuencia por Modulación de Amplitud (AM) TIPOS DE MODULACIÓN AM • DBLTP : Doble Banda Lateral con Transmisión de Portadora (Double Side-Band Forward Carrier:DSBFC) (AM estándar) • DBLSP : Doble Banda Lateral con Supresión de Portadora (Double Side-Band Suppressed Carrier:DSBSC) • BLUSP : Banda Lateral Única con Supresión de Portadora (Single Side-Band Suppressed Carrier: SSBSC), de la cual existen dos versiones: • BLU-BLS (SSB-USB) Banda Lateral Superior Transmitida • BLU-BLI (SSB-LSB) Banda Lateral Inferior Transmitida • BLUTP: Banda Lateral Única con Transmisión de Portadora de bajo nivel (Pilot Carrier SSB) • BLR : Banda Lateral Residual (Vestigial Side-Band VSB :)

  20. 11 12 10 9 7 5 3 1 8 6 4 2 108 60 64 68 72 76 80 84 88 92 96 100 104 KHz PLAN DE MULTICANALIZACIÓN DE LA CCITT GRUPO ESTANDAR CANAL 1: portadora 108 kHz se transmite la banda inferior

  21. 420 468 516 564 612 Portadoras 5 1 2 3 4 312 360 408 456 504 552 KHz PLAN DE MULTICANALIZACIÓN DE LA CCITT SUPERGRUPO ESTANDAR (60 canales de voz) 5 4 3 2 1 CANAL 1: portadora 420 kHz se transmite la banda inferior 420-108=312 kHz 420-60 =360 kHz 60 108 5 Grupos Estándar

  22. Portadoras 1364 1612 1860 2108 2356 4 5 6 7 8 8 8 8 8 812 2044 1796 1804 1548 1052 1300 1308 1556 1060 KHz PLAN DE MULTICANALIZACIÓN DE LA CCITT GRUPO MASTER ESTANDAR (300 canales de voz) 8 7 6 5 4 CANAL 4: portadora 1364 kHz se transmite la banda inferior 1364-312=1052 kHz 1364-552 =812 kHz 312 552 5 Supergrupos Estándar

  23. SUPERGRUPO MASTER ESTANDAR (900 canales de voz) 9 Portadoras 10560 11880 13200 8 7 7 8 9 9748 9836 8516 11068 11156 12388 KHz PLAN DE MULTICANALIZACIÓN DE LA CCITT CANAL 9: portadora 10560 kHz se transmite la banda inferior 10560-812=9748 kHz 10560-2044 =8516 kHz 812 2044 3 Grupos Master Estándar

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