4.1. Sistemas de radio analógicos. Transmisión esterefónica.

Hasta el año 1961 las transmisiones en la banda de FM fueron mono (modulación con un solo canal de audio), pero el sonido no tenía la calidad espacial de los eventos reales, para ello se inventó la codificación estéreo.

En la codificación estéreo la señal de audio es dividida en dos canales, cada uno de ellos de un rango de frecuencia comprendido entre 50 Hz y 15 kHz. A estos dos canales se les denominó derecho e izquierdo, de tal manera que en la recepción del altavoz derecho se reproducirían los sonidos originados en el lado derecho y en el altavoz izquierdo los originados en el lado izquierdo.

El principal problema a la hora de diseñar este sistema de transmisión fue el hacerlo compatible con los receptores que existían en el mercado, ya que estos solo podían recibir la señal monoaural.

Para mantener esta compatibilidad se creó un multiplexor de la señal moduladora. Donde la entrada L (Left) se refiere al canal izquierdo y la entrada R (Righ) al canal derecho.

4.2

La señal L-R es modulada en AM sobre una portadora (subportadora suprimida) de 38 kHz, es decir en DSBSC (Double Side Band Suppressed Carrier Signal). Un receptor mono solo recibiría la señal suma de ambos canales (L + R). El motivo de modular en DSBSC es que con esta modulación nos ahorramos emitir la portadora (que no con- tiene ningún tipo de información), de forma que ahorramos energía emitida y aprovechamos más la potencia efectiva del emisor.

Una de las características de la modulación DSBSC es que genera bandas laterales a la señal original (banda lateral inferior y banda lateral superior); esto quiere decir que si tenemos una señal que ocupa 15 kHz (como es el caso de la señal resta), modulada en DSBSC ocupará el doble, en nuestro caso 15 – 2= 30 kHz. Por eso, la señal resta está posicionada frecuencialmente lejos de la señal suma. Si la señal resta empezara justamente después de la suma (a par- tir de 15 kHz) habría interferencia porque la banda lateral inferior se solaparía con la señal suma. Aparte, se tiene que dejar un intervalo frecuencial de guarda para evitar posibles solapamientos y facilitar el filtrado a los equipos.

Eliminar la portadora de la señal resta no es gratuito, y por tanto necesitamos de un elemento extra que facilite la sincronización del receptor (un trigger). Esto se consigue emitiendo un tono piloto a la frecuencia de 19 kHz; así el receptor puede sincronizarse con la señal resta (centrada a 38 kHz) multiplicando el tono por dos: 19 – 2 = 38. Con esto conseguimos regenerar la portadora que nos hemos ahorrado de emitir. Un receptor mono solo recibiría la señal suma de ambos canales (L + R).

El piloto estéreo es un tono de 19 kHz que tiene la misma fase que la portadora de la señal resta (que hemos eliminado previamente), y una amplitud de (normalmente) el 10% de la amplitud total de la señal.

El piloto estéreo tiene tres funciones principales:

Informa al receptor de que la emisión es estéreo.
Permite regenerar la subportadora de la señal resta a 38 kHz que no hemos emitido gracias a modular en DSBSC.
Permite regenerar la subportadora del RDS a 57 kHz que no hemos emitido gracias a modular en DSBSC.

La señal MPX o señal estéreo múltiplex es la señal de la que se alimenta el emisor y, por tanto, es la señal que se emite y la que se recibe en el receptor. La señal MPX es una señal que contiene las señales multiplexadas (piloto estéreo, audio suma y resta), además de otros servicios como pueden ser los SCA o el RDS, es pues el codificador estéreo el encargado de agregar al multiplexor estero anterior las señales de datos. Esta señal permite modular todas estas señales bajo una única frecuencia portadora. La señal MPX tiene un ancho de banda de 100 kHz.

Por medio de la multiplexación y teniendo en cuenta el espacio libre que aún nos deja la transmisión en estéreo, se han creado una serie de servicios adicionales que se envían con la señal de FM, algunos son particulares (distribución de información) para los cuales se necesitan receptores especiales, pero otros se han convertido en estándar RDS.

El RDS se modula también con DSBSC a una frecuencia de 57 kHz. La fase de la señal RDS es la misma que la de la señal resta. Así, el receptor puede regenerar la portadora original de la señal y autosincronizarse, multiplicando por 3 el tono de 19 kHz (19 – 3 = 57 kHz).

4.3