Caso 7: Modulaciones AM (Amplitud Modulada) y FM (Frecuencia Modulada)

 Por: Guido Fernandez O.

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1. Definición del Problema:

   • Simularemos una señal de audio modulada en AM y FM.

2. Generación de Señales:

   • Generar señales de audio y portadoras para realizar la modulación.

3. Proceso de Modulación:

   • Aplicar los algoritmos de modulación AM y FM.

4. Visualización Gráfica:

   • Utilizar Python y matplotlib para crear gráficos que representen ambas señales moduladas.

5. Comparación y Conclusiones:

• Analizar y concluir sobre las diferencias entre AM y FM en términos de amplitud y frecuencia.

ADJUNTO UN EJEMPLO

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

# Definir parámetros

t = np.linspace(0, 1, 1000)  # Tiempo de 0 a 1 segundo

f_audio = 440  # Frecuencia de la señal de audio en Hz

f_portadora = 1000  # Frecuencia de la portadora en Hz

A = 1  # Amplitud de la señal de audio

# Generar señal de audio (sinusoide)

audio_signal = A * np.sin(2 * np.pi * f_audio * t)

# Generar señal de portadora (sinusoide)

carrier_signal = np.sin(2 * np.pi * f_portadora * t)

# Modulación AM

modulated_AM = (1 + 0.5 * audio_signal) * carrier_signal

# Modulación FM

kf = 50  # Factor de modulación en FM

modulated_FM = np.sin(2 * np.pi * (f_portadora + kf * audio_signal) * t)

# Visualización gráfica

plt.figure(figsize=(12, 8))

# Señal de audio

plt.subplot(3, 1, 1)

plt.plot(t, audio_signal, label='Señal de Audio')

plt.title('Señal de Audio')

plt.grid(True)

plt.legend()

# Señal de portadora

plt.subplot(3, 1, 2)

plt.plot(t, carrier_signal, label='Señal de Portadora')

plt.title('Señal de Portadora')

plt.grid(True)

plt.legend()

# Señales moduladas

plt.subplot(3, 1, 3)

plt.plot(t, modulated_AM, label='AM Modulada')

plt.plot(t, modulated_FM, label='FM Modulada')

plt.title('Señales Moduladas')

plt.grid(True)

plt.legend()

plt.tight_layout()

plt.show()

Conclusiones y Recomendaciones

Al observar el gráfico, podemos notar las diferencias clave entre AM y FM. En AM, la amplitud de la onda portadora varía con la señal de audio, mientras que en FM, la frecuencia de la onda portadora varía. Esto se traduce en diferentes características de transmisión y recepción en ambos tipos de modulación. AM es más susceptible a la interferencia de ruido, pero es más simple de demodular. FM es más resistente al ruido pero requiere un proceso de demodulación más complejo.