Demodulación ASK

         Introducción

La demodulación es un proceso importante en la transmisión de datos, en este texto se analizará la demodulación tipo ASK, la cual complementaría la publicación anterior.

Objetivos

• Diseñar un demodulador tipo ASK con la plataforma LabVIEW.

• Idetificar el filtro optimo para la correcta demodulación de la señal.

       Marco teórico

Un ADC (Conversor analógico – digital) es un sistema que transforma señales analógicas en señales digitales. La mayoría de los sensores que se encuentran en el mundo real son analógicos, es decir, modifican algún parámetro constructivo en función de la magnitud física que tratan de medir. Si bien la mayoría de sensores son analógicos, todos los microprocesadores son digitales, es decir, solo pueden procesar señales binarias. 

Un conversor analógico – digital nos permite convertir una señal de origen analógico en una señal digital que si puede ser procesada por un micro.

           MODULACION ASK

Un modulador digital por desplazamiento de amplitud, ASK (Amplitude Shift Keying) por sus siglas en ingles, se caracteriza por variar la amplitud de la portadora de acuerdo a la señal moduladora que contiene la información. La señal en banda base es binaria y se puede obtener una modulación ASK de múltiples estados M-ASK, en cuyo caso la amplitud de la portadora modulada presentará M valores diferentes y, cada uno de ellos constituirá un símbolo o estado de la señal modulada. En la figura 3.1 se muestra la señal portadora, el dato y la onda ASK como consecuencia de la modulación.

Figura 3.1: Ejemplo de modulacion.

DEMODULADOR ASK

La demodulación puede ser de tipo coherente o no coherente, en el primer caso, más complejo circuitalmente pero más eficaz contra los efectos del ruido, un demodulador de producto multiplica la señal ASK por la portadora regenerada localmente, mientras que en el segundo caso la envolvente de la señal ASK se detecta a través del diodo. En ambos casos el detector sigue un filtro paso bajo que elimina las componentes residuales de la portadora y un circuito de umbral que conforma la señal de los datos.

Figura 3.2: tipos de onda de las demodulaciones

Los principales factores que caracterizan a la ASK son:

• Requiere circuitos poco complejos

• Muy sensibles a las interferencias (probabilidad de error elevada)

• Siendo Fb la velocidad de transmisión de los bits, el espectro mínimo Bw de la señal modulada resulta mayor que Fb

• La eficiencia de transmisión, definida como la relación entre Fb y Bw resulta menor que 1

• El Baudio, definido como la velocidad de modulación o velocidad de símbolo, es igual a la velocidad de transmisión Fb

En la figura 3.3 se observan las diferencias entre la modulacion coherente y no coherente,

Figura 3.3: Diferencias entre demodulación coherente y no coherentee.

La práctica como tal consiste en un demodulador ASK, su desarrollo es sencillo pero debe de ser preciso para que se pueda tener la perfecta demodulación.

Se debe, de tener 3 pasos, el primero es hacer una señal absoluta, después de filtrar la señal para eliminar lo más posible el rizo y al convertir la señal a digital y después a análoga, para así tener una señal cuadrada.

El código utilizado se muestra en la figura 6.1.

Figura 6. 1 Demodulador ASK.

Una vez desarrollada la secuencia se requiere configurar el muestreo de la señal, tal como se muestra en la figura 6.2, con una frecuencia de muestreo de 20Khz y 49K muestras por leer.

Figura 6. 2 Configuración de muestreo.

Una vez tenida esta configuración prosigue a configurar el filtro de la siguiente manera.

Figura 6. 3 Configuración de filtro.

Con ello solo bastara determinar un valor adecuado al conmutador y así se tendrá una señal perfectamente de modulada.

Resultados

Como resultado del correcto muestreo de la señal modulada se obtiene la señal de la figura 7.1.

Figura 7. 1 Señal muestreada.

Una vez pasando por esa etapa se tiene que realizar el valor absoluto de la señal, con esto se logra comenzar a tener una señal digital como se plantea. Ver figura 7.2.

Figura 7. 2 Señal absoluta.

Una vez que se tiene la señal absoluta, se deberá de utilizar un filtro pasa bajas, como se especificó en el desarrollo, con lo que se obtiene una señal casi cuadrada.

Figura 7. 3 Señal filtrada.

Ya que se tiene la señal filtrada se deberá de convertir la señal a digital y enseguida a análoga para poder apreciarla mejor, obteniendo una señal cuadrada como se ve en la figura 7.4.

Figura 7. 4 Señal digital.

Bibliografía

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