Introduction to electronic signal modulation EN/ES

11 months ago

If you have missed me I have missed you too, sometimes I focus on a project and it absorbs me a lot of time, so much that I can hardly do other activities, but I'm back with all of you to continue building this blog dedicated to the study of electronic systems.

This time I intend to start a series on electronic communications, as I said at some point in our studies, when our designs have the feature of being able to communicate with other devices acquires extra utilities and even almost unlimited.

We have already seen some forms of communication such as USART, I2C among others but we will address issues that allow us to communicate over longer distances, however it is necessary to lay the theoretical foundations that will give impetus to the issues to come and the best way is to indicate understanding what modulation means.

Si me han extrañado yo también los he extrañado a ustedes, a veces me centro en un proyecto y me absorbe mucho tiempo, tanto que casi no puedo hacer otras actividades, pero ya estoy de vuelta con todos ustedes para que sigamos construyendo este blog dedicado al estudio de sistemas electrónicos.

En esta oportunidad pretendo iniciar una serie sobre comunicaciones electrónicas, como he dicho en algún punto de nuestros estudios, cuando nuestros diseños tienen la característica de poderse comunicar con otros dispositivos adquiere utilidades extra y hasta casi ilimitadas.

Ya hemos visto algunas formas de comunicación como USART, I2C entre otras pero vamos a abordar temas que nos permitan comunicaciones a mayor distancia, sin embargo es necesario sentar las bases teóricas que le den impulso a los temas por venir y la mejor forma es indicar entendiendo lo que significa modulación.

^{Author: Rhetos, Source WikimediaCommons, License: This file is made available under the Creative Commons CC0 1.0}

MODULATION

Let's consider for a moment our voices that can also be defined as sounds, everyone emits a voice in a tone, to understand this we must understand that a sound is a wave that propagates through a medium, in this case the free air.

A wave has parameters such as frequency and amplitude, frequency and amplitude (among others that for now we will ignore), when we speak what determines that our voice is sharp or deep is the frequency of the sound wave we emit.

What defines the maximum distance at which our voice can be heard is the power we use or force with which we emit the sound, this is a variable that we can consider proportional to the amplitude of the wave.

Vamos a considerar por un momento nuestras voces que también se pueden definir como sonidos, cada quien emite una voz en un tono, para comprender esto debemos entender que un sonido es una onda que se propaga por un medio, en este caso el aire libre.

Una onda tiene parámetros tales como la frecuencia y la amplitud, la frecuencia y amplitud (entre otras que por ahora vamos a ignorar), cuando hablamos lo que determina que nuestra voz sea aguda o grave es la frecuencia de la onda de sonido que emitimos.

Lo que define la distancia máxima a la que nuestra voz pueda ser oída es la potencia que usamos o fuerza con la que emitimos el sonido, esto es una variable que podemos considerar proporcional a la amplitud de la onda.

^{AuthorDavid Brewer, Source WikimediaCommons, License: Creative Commons CC0}

If our voice is a wave and we can modify its parameters such as the tone (frequency) and power (amplitude) of the wave, then we can say that we are constantly modulating our voice.

Thus, modulating refers to the practice of conveniently changing the parameters of a wave, in the case of electronics we use a signal that contains the information which we can call modulating signal and another whose parameters are modified according to the type of modulation used, this is called carrier and the result of the modification is called modulated signal.

The parameters that can be modified to a carrier wave are: Amplitude, Frequency and Phase.

According to the modulation techniques used we will find among the most used ones:

Analog modulation: Amplitude (AM), Frequency (FM) and Phase (PM).
Digital modulation: Amplitude (ASK), Frequency (FSK) and Phase (PSK).

There are other types of modulation but they all start from the ones mentioned above, they simply combine two or more to create improved forms.

Si nuestra voz es una onda y podemos modificar los parámetros de estas tales como el tono (frecuencia) y la potencia (amplitud) de dicha onda entonces podemos decir que estamos modulando nuestra voz constantemente.

Así, modular se refiere a la práctica de cambiar a conveniencia los parámetros de una onda, en el caso de la electrónica se usa una señal que contiene la información la cual podemos denominar señal modulante y otra cuyos parámetros son modificados de acuerdo al tipo de modulación que se utilice, esta se llama portadora y el resultado de la modificación se llama señal modulada.

Los parámetros que se pueden modificar a una onda portadora son: Amplitud, Frecuencia y Fase.

Según las técnicas de modulación utilizadas encontraremos entre las más utilizadas:

Modulacion analogica: En Amplitud (AM), en Frecuencia (FM) y en Fase (PM).
Modulación digital: En Amplitud (ASK), en Frecuencia (FSK) y en Fase (PSK).

Existen otras tipos de modulación pero todos parten de las ya mencionadas, simplemente combinan dos o mas para crear formas mejoradas.

^{Modulation categorization, Author:

Michel Bakni, Source WikimediaCommons, License: Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International}

Modulation is important because it allows us to transmit the signal more easily over longer distances, as in the case of our voice, we use electronic modulation every moment in our devices with telecommunications capabilities.

Without it would not be possible to use cellular telephony, internet, satellites or any type of communication over long distances and even many short distances also depend on some modulation technique.

We must take into account that a modulated signal contains the signal that carries the information and the carrier wave that conditions the transmission, therefore a receiver of this signal must be able to separate both signals to interpret the information correctly, this type of devices are called demodulators.

For this series that I just started we will see the different types of modulation and we will use MATLAB software for signal analysis. I hope you enjoy it and as always I remain attentive to comments for questions and suggestions.

La modulación es importante porque nos permite transmitir la señal con mayor facilidad a mayores distancias, al igual que el caso de nuestra voz, la modulación electrónica la usamos a cada instante en nuestros aparatos con capacidad de telecomunicaciones.

Sin ella no sería posible el uso de la telefonía celular, internet, satélites o cualquier tipo de comunicación a largas distancias e incluso muchas a cortas distancias también dependen de alguna tecnica de modulacion.

Debemos tomar en cuenta que una señal modulada contiene la señal que lleva la información y la onda portadora que acondiciona la transmisión, por lo tanto un receptor de esta señal debe ser capaz de separa ambas señales para interpretar la información correctamente, este tipo de dispositivos se les llama demoduladores.

Para esta serie que acabo de iniciar vamos a ver los distintos tipos de modulación y usaremos el software MATLAB para el análisis de señales. Espero que pueda ser de su agrado y como siempre quedo atento a los comentarios para dudas y sugerencias.

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