1# # = # > #? # · ( $# #? # &. 8&˘: 7 : 1 Miembro Grupo de Investi- gación en...

Preview:

Citation preview

�����������# �������������

����%���&�����%���������������(��������$�#����������<��1��#������#�������=�����#���>�#?���������#

� &.������� 8�&��:���7����:

1 Miembro Grupo de Investi-gación en Telecomunicacio-nes de la UniversidadDistrital GITUD.

������� �������� ��������������������

�������� ���� �������������

��������������������� �� ����������� �������&��

���� �� ������������� ��85��������������9������������� ����� �� ���������#I@%��-�������� �������������������������� �������������������������������������������������� �� ������� ����I@� � ��� �����������������1���0����������������� ����I@����������������������������� � ��������������������������� �������9�����������������������������&���������9���������

���!����4����*�5 ��������)�������5 �9�������6����������-������ ��8�����������5 �������� ��8����������

���������<���)���<����������������� �;��������

�� �� 85;�� ��� ������� ����� ��� ����������H���G� ����� �#I@%������������<��������� ��������������������������������������G�����G������������ ��������� �����������I@� � ���� ��������������"��0������G���I@���������G������� ��� ����������������������������������������G������������������� �������������������������G�������

#���5���*�)������� ������� ������ ������������������������������������� ������

������������� �-������� ����� �������� �������������

��85������������������������������������ ���� �� ���������� � ������ ������������9��������������������������� � ��������N��'2�H� ������������������������������������9����� �� �� 'W� H� � �� 2O� \� � ����� ������������������� ������ ��'W\� �����9 � ���������������� �������� �������&��������������������������������������������

���������������� ������� ���������������� ������&����-����� ����������������������9 � ������(O�H� ���2O�H� ������ �� ���9�����)1@91.�������������� ��� ��OP�H� �������������� ������������������������0�(� ����3���

�������������� ����������� ���� �� ������9������������������� ������� ���� ������� �� ��� �� ������ �� -�� ������� 1���� ����.�����������6���� ����#1.6%������9�������� �� ���������� ���������������9��������������85���&� ����������� ���� �� ����� ���������������������������6������������������� �������������� �������� �������� ��������RV�\� ���������9��� ����� �� ��'N�\� ��-���������� ������ ����������2�\� � ��������������� ���9���� ���� ���������� ���������� � ���������9������������ ������������ ���� ������� �� �������������������� ������ ���4������������������������ ������4�������������������)�� ��'W22������������� ��85���� ������

Figura 1. Espectro de un sistema de estéreo multiplex

���������� ���������0������ ����������������� ��� �����������������������������������������������������=�������������� ����������������9&�������������������� ���������� �������4�������������������3��������������9��� ��������� ����� ���������� ������� ������������������ ������������� ���0���� ��������&���������������������� � ��������&����������������� ��������� ���������� ���������9������������������������ ����������������� �

�����������$�������������

���������������������������������� ����������������� ����� �������������������������'����������������� ���������������������9���������������� ������������85�

-������� �������������� ��������������9������������������������ ��������������� ����=������� � �)�������8��������S��� ��.��9 �����6=)�WN�$�85�-1<-7-Z�������(NN(������� ���� �������� ����� ��#I@%� � �9�� �������������������������������������9���� � � �������������� ���������5������� ��.�������������-����������������� ��9������������������������ ������ ���������9���������0���������������� ������������������ ��������������� �������� ��������9����� ���� ���������� ������������������������ ������ ��1.6� ����������������������������� ��������� ������������� �� ����������������������������� ��������� � ���#�����������������������&��� ���� ��� � ���� � �%����������������������� ������������

!���"���������������"����"��� �-�������� ������������ ����������������9

����/�� ��������������� ����� �������� �������� �������������3�������������������������������������������� ������������J'K*

U <��� ��5 �������* 51\U [���Y�=��� � �* @�� �������1.6

#2W�E�V2%�H� U 6���� ��@�� �* 'N�H� ����0�U ?���� � � ��<0* '�H���

)��� ��������������������� ���������������������� ����� ������������� ������9����������������� ��� �������� ������������ ��*

U �-����������-��������#���M� %U �7�� ������ ��3������� � � ��-���U �5���������� ������ ���������

-0���������������������� ��� ������� ������������� ��������������������������������������� ����������������������������������������� � �������� ����������������0��������� ��������� ������������������9���� � � ��������� ������� �������������9 � ������� �� ��� �����������������9

������������������������������"�J(K���������������������� ����� ������ ���������� � ������������������������������������� � ��6������ ����������'������� �� � ����������0��9����� �� ��� ��������������� �������9 ���������������������� ������� ����� �#I@%������������������������ ���������������������������������������� ��� �9������������������������� ���������� �9��������������������������������������������� ������ ���������� � � �����������9����������������������������������49���� ���������� ������� �������������������� ������� ��31\� ��P���'R��1���������������������������������������������������9�����������������������������������������9���������������� �����������������������������/31\���51\�������� �������������� ����������������������������� ������ ��� ����������������>����4�������9��������������������� �������� ������6����������������������� ������������������������������������� ������ ���������� ���9 ��������

BPSKDPSKMSKQAMQPSKDQPSK8-PSK16-PSK

Tipo deModulación

8.49.38.48.48.410.711.816.2

9.410.69.49.59.911.812.817.2

Sistema idealEb / ηηηηη(dB)

Banda LimitadaEb / ç (dB)

Banda LimitadaB.W.Eff. (bps/Hz)

Grado deComplejidad

0.80.81.91.71.91.82.62.9

MediaMedia-Baja

MediaMediaMediaMediaAltaAlta

Tabla I. Comportamiento de Error de métodos representativosde modulación digital (filtro no ideal con r=0.5, logrando una

aproximación a un ancho de banda promedio)

������������������������� �����������51\���/31\���������������������������9���������������������� ������������ �9������������������������������������� �� ����������������������������� ������� ����9 � ���������� ��������� �������&��� �����/31\�T�Z/31\���

( ) ( ) 222 'x b bS A T S a Tω ω= #'%

����� ���� � ���������� ��������� �����51\���

( )

( )

22

22

16 cos '

1 2 ' /b b

x

b

A T TS

T

ωωπ ω π

=

− #(%

&�� ���������

����������

���� ������

���'�������

��������$����

���������������

�����������

������� �����

���� ���

������������ �������������

#O%

� ��ω;����������������������� �������� � � �� ������������������� ��������������(�JOK������������������ ����������������#'%���#(%����������������������������� ��������51\����������������������������������#������9���������������N�V2M<�%���������� ��������/31\���Z/31\�#���������������������N�2NM<�%�������� ���� � ���������� ��������� ����� ��������51\����������������������������������������������� �������� ����������9����� ��������������� ��������������� ����9�������� �������� ����� ����������������9 �������������������������ω9$������ ������������������ ����-�������������������������������� ����������� ������� ������ ����� ������������� ��������������""�J'K�

Tabla II. Comparación de ancho de bandade la señalización MSK y QPSK

-��51\������� �������������������������������� �

Figura 2. Densidades Espectrales de Potenciade las ondas MSK, QPSK Y OQPSK

Anchos de Banda

Tipo de Modulación

QPSK, OQPSKMSK

- 3dB

0.44 / Tb

0.59 / Tb

- 50 dB

100/Tb

8.18 / Tb

99% del Contenidode Potencia

10.3/Tb

1.17/Tb

2 bT nω π∆ =

1��� ��∆ω���� ��������������������������9���������������������������������� ������#'��N%>�)

���������� �������������4���������

3���������������������������������������9������������������� ������������*

#$% 2bTπω∆ =

#2% 12 2bfT∆ =

.������������������������� ���������9���������ω

.���ω

7�������������������� ��� ��

����&���81\���������������������������������������������� �����81\����������.������� �������:�����������>?�����&>#;(�J'K��JRK�

������ ����������������������������81\��������������������������������� ����� �����0�������������������������� �������9&��������������������� ��� �������� � ������������� ���������� ��� �����������������������-�������������������� ��������� ������&���81\������������������������������ �������������������������������� ����� � ��� ���� ��� ������� ��� �� ���������������������.������������������09��������������������������������� ��������&���81\��51\��������������������#8������O%������ �� ����������������� ������� ��J$K�=��� ���������� �� �� ������������$NH�����������������������������81\� ��VN\� ���WN�\� ���������51\� ��RN�\� ���PN

)� ��������������������� ��)���� � �-����9���� ��3�����������������51\������������ �������������� � ��������������� ������������ �� ���������������������������������������� ���������� � � ��������� ����������������������� ���� ������� ���������������������� � ���

&������"��� ����6��� ������� ��� �������� ������51\

#>�������# ����;��������:������ �������:������������>?����%����������������� ��81\��������������������������������������� ���9��� ��������������J'K��J$K��J2K�<���������������������� ������� �����������/#;���/����:��������������������������� ������� ���9������������������������������ ���� ������������ ������������������������������ ������� ����������������������������� ����������������������� �� �������� � ��������&���� ��� ����������������� ���������9����� �������������������� ������������9��������-��������������������������������� ��������81\�������������������������������������0�������������������������������� ������ �������������������������

&�����������

2�����#�3

����������

��������

�$� ����������

������� �����

����������

��������������

�� �����

����������

������������������������

\� �������� ������������������������O�J$K�������9 ����������� ��51\���������81\��������9��� ���������� � ���� �������� �����9 �������� ��<������������� ������������������� ��51\� ������� �� ������������������������������������� ����&��� ����������� ��� �������� �����������������������������0������������������ � � ��������������������� ��������������������������������9�������� ����� ���� ��� ������ ��� ��������������J$K�

Figura 3. Señales FSK y MSK con sus espectros

f/kHz

Times/µs Times/µs

f/kHz

-����������������������� ��51\��������81\���*

U .���� ��������������������� �� �����9��� � ���������&���� ��� ��

U <����������� ������������������������9��� � ��� ���� ���������� ����� ��#I@% ������� �

U 5���������� ��������

(�������/�����������$����������� �������� ��������

�����������������1����� �������������������������� �����������#������ ����� �%���������� ����������#����� ������%��-���������������� ������������������*

��� ������������ ��������3.������9 �� ������������ � ������������� �����S6?6���� ����� ������� ��������� ��� ���������������������������� ����� ������� ���������� �>������������������������������

�������������������� ���0������������9������ ������������� � ������� �������9��������������3��������0�������� ����� ���������� ����������� �719(O(����� ��������� ����������� ��������������������������������9 �� �� ������� ��� �� ��������� ���������

��� ��� ��� ������� �� ��� 3.� ��� ��� ���������������������� ���� ����� ���&��������� ����� �� ��������������������� ������ � ��� �� ������� �� ���� ��� -�� ��� ������ � ������� ��@AB0� �������9������:>��>� �� �� �������������������������9���������������������������������������������9��������������*

U 8�������� ��<�����������7�������� �9��� �����

U )��������� � � ��1��������� ��7��� �����*'(NN��($NN���$PNN�

U 7������������ ������U )�������� ����� ��U @��������� ���������#(�N��6�����gO�N�?%

Figura 4. Diagrama de Bloques delSistema de Transmisión de Datos

�(���������#@

U )��������7� �U .������� ��)��� ��@�� ��6����U 7� �������������������������6�������� ������0��������������������

��� ������������������������������� ��$PNN��� ����-����������������������������������������� �����*

U 5� ������� ��($NN�� ���������������#:';%

U =������� ��$PNN�� ����������������#:N;%

&���� ��� ���

���� ���������

������#�3

��� ������� �

��������

�� �������������

����������

����� ����

����������� �������������

.�� ���� ������������ �� ��� ��� ��� ��� ��� ��������������� ���� �������� ���� �� ���� ��������������������������9���������������������������� �������������� ��9��� ��� ���������������������������������������������������������������� ������ ��������-������� ����� ������� ����������9�����������2O�H� ������2W�H� ��������������������������������������� ���� ��������� �9 ��� ������1.6�#�����������'%��3�������������9������ ��� ���������� � ��)@191.����������� ���������������������� ��������������������� ��� ��2OH� ��.�����������������9��������� ��������� �� ����������������������9����� �� ��������������� ���� �������� ���������������� ����� ��������������������� ��������������������� ����������������� ������������������������ ������������������ ���������9���� �������&���11@�JOK��6�������������������� ���������*

U 5����*�#2ONNN�̀ �($NN%�� �]�22$NN�� U -�����*�#2ONNN�̀ �$PNN%�� �]�2VPNN��

-�������� �������� ��JVK�����������JPK������������������������������� �������� ���� ���������� ���������� � ����������� �������������������������� ����������������� �������� ���������������0�������� �������������� �������� ���������������������������� �� ��PN� @M ��� �������� ���������������������� ��������� � ��� �������������&��� ���� ���� ��� �������������� �53!�������&��� �� ����������������������9���� �������&������������� ���� � ��������

3������� �������������������������������� �������� �������&�������������� ��85��9���������������� � ���������������&��� ��������9��������������������������������� ��#53!%`� ��>�������&����������� �������������4��9������������� ����� ���������� � ������22�H� ���2P�H� ��1���� � �������� ���������������� �� ��� ����������� ���� ��11@�� ������������������������������� ����������� �������#($NN�� ���$PNN�� %��-������9&����� ��� ������ ��� ���������� �� �� ��� �� ����������������������� ���������� � �� ��������������� � ��������������9����������������������� ������������� ���������������������������������� ��������������� ������� � ���������� ����

�������������������������������������� � ������������������������4������3=@�"\�

-����������)���"-������������� ������������������������*U <��� ��� �������*�51\U 6���� ��@�� �*�O�H� U ?���� � � ��<0*�$�P�H���U .�����<����������

)����������8������U <��������*�'P�0�(N�0�R���U 7�����*�'P�0�(N�0�R���U 3=@�"\*�2N�0�V���

2������"�����-�������� �������� ����������������������

����� �����������0��������������� �� ���������������������� � � ���������������������&��������� ������������������1�������� ��� ������������ ����������������� ����9���������������&����� ����� �������������������������������������������������������������������� ��� �� ����� ���������������9���������������� ��������������������������2�

Figura 5.(a) Recuperación del tono de 2.4 kHz, ‘1’ lógico.(b) Recuperación del tono de 4.8 kHz, ‘0’ lógico

.������������ ������������ �������������9 � ��#�������(� ��O%�J'K����������������9������ ����� �������� ������������ � � ���W2Q�

������������

��������#�3

����������

��� �%�

����� ������

���������

4�3��������

���������������

�%����������

���� ���

�������������������������

��������������������������� � � ����������������������� ������� ����������������9������������� ������������� � ���������������� ������������� ������0������������������� � � �� ����������� ����������� ������ � �

��� ��&��� �� ��� ������� �6=)�WN�$� 85-1<-7-Z������������������������ ���� �������������������������������������9������ � ��������� ����� ���� ����9 ��� ��������������� ��������� ����������� ���������� ���������������������

5������"�������L������������� ��������51\�������������

� ��������� ��������������� ����� �������������������������������� �������� �� �������9������������� ��������������� ���������� �9���������������������� ����������������9������������ ��������� ��������� ���������������������������������� ������9������� �������������������������������������� �����������������#(�H���%�����������������9�����������0�������������� ���� ��� � �������������������������� � ��� �� ��'(NN��$PNN���� �������� �����4������������ � ��������������������������� ��������������������� �������������������������������������������������� ����� ��� ���� ��������������� ��������� � � �������&��������� ����� ������ �������&����������#53!�̀ � ��%��6������������� ������������������������ � �������������������#������������� ����9&���������� ������������������������� ���9����%��������������������������������� ������������������������ ���������������������� �������&��� ��������������������������� ���������� ������������������������������������������������������ � � �������������&���

3����)������������"��#�.)����[1] TOMASI, Wayne. Sistemas de Comunicaciones Electrónicas,

2 ed. México: Prentice Hall, 1.996. 858 p.

[2] STERMLER, Ferrel. Sistemas de Comunicación. México:Alfaomega, 1.999. 690 p.

[3] Minimum Shift Keying [MSK] Modulation —a special form of FSK.[http://www.columbia.edu/~rdg74/ee6713/MSK.PDF]. 2001

[4] DARNTON, Bernard y BAHR, John. «Digital MicrowaveModulator». Physics Department, University of Otago, PO Box56,Dunedin. [http://www.physics.otago.ac.nz/electronics/papers/DartonBahr96.pdf]. Agosto, 1996

[5] GABRIUNAS, Vytautas. Apuntes de Electrónica, UniversidadDistrital F. J. C. Bogotá, 1999

[6] COUCH, Leon. Sistemas de Comunicaciones Digitales y Aná-logos, 5 ed. México: Prentice Hall, 1.998. 776 p.

[7] PERTENCE, Junior. Amplificadores Operacionales y FiltrosActivos. McGraw-Hill. España, 1991.

[8] GONZALEZ, Leonardo, GARCIA, Julio y GUZMAN Jorge. Es-tudio, Diseño e Implementación de un Canal Digital para laEmisora de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.Trabajo de Grado. Universidad Distrital F.J.C. Bogotá, 2002

[9] TERREL, David. OP AMPS - Design, Application andTroubleshooting. Prentice Hall. Englewood Cliffs, New Jer-sey, 1992.

[10] COUGHLIN, Robert y DRISCOLL, Frederick. AmplificadoresOperacionales y Circuitos Integrados Lineales, 4 ed. México:Prentice Hall, 1.993. 538 p.

[11] SUAREZ, Carlos. Introducción a los Amplif icadoresOperacionales con Aplicaciones. Colombia, 2000: 205 p.

[12] FLOYD, Thomas. Fundamentos de Sistemas Digitales. SextaEdición. Prentice Hall. España, 1997

[13] SCHILLING, Donald y TAUB Helbert. Principles ofCommunication Systems. Second Edition. McGraw-Hill.Singapur, 1986.

[14] FINK, Donald y CHRISTIANSEN, Donald. Manual de Ingenie-ría Electrónica, Volumen IV. McGraw-Hill. México, 1992.

[15] KRAUSS, Herbert. Estado Só l ido en Ingeniería deRadiocomunicación. LIMUSA. México, 1984.

[16] FM SCA—Subsidiary Communications Authorization or FMSubcarrier Information —Also Called SubsidiaryCommunications Service (SCS) [http://home.tbbs.net/~bhammond/sca.htm]. 2001

[17] Hodgart M N. «A robust MSK demodulator through DSP», IEEEProc. of the South African Symposium on Comm. and SignalProcessing COMSIG’92, pp. 211-216, Sept. 1992.

[18] NARAYANAN, Krishna R.; ALTUNBAS, Ibrahim andNARAYANASWAMI, Sekhar. «Design of Serial ConcatenatedMSK Schemes Based on Density Evolution». IEEETransactions on Communications, vol. 51, No. 8, august 2003

[19] BEAULIEU, Norman C. and ABU-DAYYA, Adnan A., «ErrorRates of Nyquist-Shaped QPSK in Cochannel Interference andFading.» IEEE CCECE/CCGEI, 1993. pp 733-737.

[20] Cochran, Bruce A., «Development and Application of M-aryGaussian Minimum Shift Keying Modulation.» IEEE, 1995. pp.1805-1908.

[21] WIKLUNDH, K . «A comparison between the impact of somesignals on an MSK receiver. Military CommunicationsConference Proceedings, 1999. MILCOM 1999. IEEE, Vol. 1,Noviembre. 1999. Page(s): 51 -55

�����%"������&����'����7����: Ingeniero Electrónico de la Universidad Distrital, Especialista enTelecomunicaciones Móviles, Profesor de planta de la UniversidadDistrital. Hace parte del Grupo de Investigación en Telecomunica-ciones de la Universidad Distrital

Recommended