FM Modulation EN/ES

AM modulation was a great innovation at the time (when there are no alternatives what exists is the best), if you are as old or older than me or have had the opportunity to listen to an AM radio station you will agree with me that one only has to listen to it to know that it is AM.

One of the things that makes it easy to distinguish is that constant high pitched noise that goes up and down in volume, and eventually the station usually switches to another channel or even plays both channels at the same time, quite an exciting adventure if you are listening to a favorite sports final!!!

FM modulation put an end to this problem and made AM to be used only for amateur cases or as study material for the understanding of the phenomena that make it possible.

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La modulación AM fue una gran innovación en su momento (cuando no hay alternativas lo que existe es lo mejor), si tienes tantos o más años que yo o has tenido la oportunidad de escuchar una emisora de radio en AM estarás de acuerdo conmigo en que uno solo tiene que escucharla para saber que es AM.

Una de las cosas que la hace fácil de distinguir es ese constante ruido agudo que baja y sube de volumen, y eventualmente suele cambiarse la emisora a otro canal o incluso sonar ambos canales a la vez, toda una aventura emocionante si estás escuchando una final de algún deporte favorito!!

La modulación FM acabo con ese problema e hizo que AM solo se use para casos de aficionados o como material de estudio para la comprensión de los fenómenos que la hacen posible.

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As can be seen in the case of FM, the frequency of the modulated carrier varies when the amplitude of the modulating signal varies.

This is a revolutionary idea because noise can affect the amplitude, noise amplitudes add to the amplitude of the signal and cause this amplitude to vary.

In the case of FM, although noise can affect the amplitude of the signal, the system does not take it into account because the signal recovery is based on the frequency variation of the modulated signal as a function of the amplitude of the modulating signal.

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Como se puede ver en el caso de la FM se varía la frecuencia de la portadora modulada cuando la amplitud de la señal modulante varia.

Esta es una idea revolucionaria porque el ruido puede afectar la amplitud, las amplitudes de ruido se suman a la amplitud de la señal y hacen que esta amplitud presente variación.

En el caso de FM a pesar de que el ruido pueda afectar la amplitud de la señal el sistema no lo toma en cuenta porque la recuperación de la señal se basa en la variación de frecuencia de la señal modulada en función de la amplitud de la señal modulante.

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If we have an information signal:

vm(t) = vmsin(2pimt + alpha).

And a carrier:

vc(t) = vcsin(2pifct + alpha)

The function describing the FM modulated signal is:

Sfm= vc* sin(2pifct+mFm(sin(2pifm*t)))

We can notice that a parameter mFm not previously described has appeared and this is the modulation index, remember that the modulation index depends on whether the signal can be recovered.

The modulation index is nothing more than the "maximum frequency deviation" ∆f divided by the frequency of the modulating signal.

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Si tenemos una señal de información:

vm(t) = vmsin(2pimt + alpha)

Y una portadora:

vc(t) = vcsin(2pifct + alpha)

La función que describe la señal modulada en FM es:

Sfm= vc* sin(2pifct+mFm(sin(2pifm*t)))

Podemos notar que ha aparecido un parámetro mFm no descrito anteriormente y este es el índice de modulación, recordemos que del índice de modulación depende que la señal se pueda recuperar.

El índice de modulación no es otra cosa que la "desviación máxima de frecuencia" ∆f dividida entre la frecuencia de la señal moduladora.

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This maximum frequency deviation ∆f can be calculated with the formula:

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Esta desviación máxima de frecuencia ∆f se puede calcular con la fórmula:

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Now we have k which represents the deviation sensitivity and is a transfer function of the output versus the input for the modulation signal.

I think the correct way to understand this by understanding what k means, then ∆f and finally mFm, the importance of each parameter in modulation.

So k determines how the frequency will vary as a function of the voltage vm, if we have k=5Khz/v it means that for every volt that the amplitude of the information signal vm varies the frequency will vary 5Khz in the same direction.

Then k must take into account the amplitude of the information signal with respect to the carrier frequency, as the value of k approaches the value of the frequency fc the modulation index increases and as it moves away the modulation index decreases.

Let's see 3 examples for a vm=5 and fc=15 let's see what happens with k=5, k=10 and k=15.

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Ahora tenemos a k que representa la sensibilidad de desviación y es una función de transferencia de la salida contra la entrada para la señal de modulación.

Pienso que la forma correcta de entenderlo comprendiendo lo que significa k, luego ∆f y finalmente mFm, la importancia de cada parámetro en la modulación.

Entonces k determina cómo variará la frecuencia en función del voltaje vm, si tenemos k=5Khz/v significa que por cada voltio que varíe la amplitud de la señal de información vm la frecuencia variará 5Khz en la misma dirección.

Entonces k debe tomar en cuenta la amplitud de la señal de información respecto a la frecuencia de la portadora, a medida que el valor de k se acerca al valor de la frecuencia fc el indice de modulacion crece y a medida que se aleja el indice de modulacion disminuye.

Veamos 3 ejemplos para una vm=5 y una fc=15 vamos a ver que ocurre con k=5, k=10 y k=15.

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It can be noted that the smaller the value of k with respect to the frequency of the carrier signal fc the modulation index is so small that the frequency of the modulated signal hardly varies, too small a value can make the modulation ineffective.

However, a value too close can cause over modulation, so it is important to choose a sensitivity taking into account the value of fc.

The amplitude of the modulating signal can also affect the modulation, so it is also important to control it.

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Se puede notar que cuanto más pequeño sea el valor de k respecto a la frecuencia de la señal portadora fc el índice de modulación es tan pequeño que casi no varía la frecuencia de la señal modulada, un valor demasiado pequeño puede hacer ineficaz la modulación.

Sin embargo un valor muy cercano puede producir una sobre modulación, por eso es importante escoger una sensibilidad tomando en cuenta el valor de fc.

La amplitud de la señal modulante también puede afectar el la modulación, por eso también es importante controlarla.

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