Demodulación de señales digitales mediante microcontroladores PIC18F4550

Karel Toledo de la Garza, Jorge Torres Gómez

Resumen


El presente artículo aborda el empleo de un bloque detector de envolvente para demodular señales BFSK (Binary Frequency Shift Keying, modulación digital de dos frecuencias) que pueda ser usado en aplicaciones donde se desconoce el tiempo del símbolo de la fuente. Presenta una estructura interna caracterizada por cuatro filtros del tipo FIR (Finite Impulse Response, respuesta finita al Impulso), que son inherentemente estables y se implementan siempre por una misma ecuación de diferencias genérica. Para validar el demodulador, se implementa en un PIC18F4550 de microchip interconectado con una computadora a través del puerto USB. Para gestionar la operación del sistema, se desarrolla en la computadora un software en Matlab que incluye la estimación de las frecuencias de la modulación a través del algoritmo de la transformada rápida de Fourier, así como el envío y recepción de las señales moduladas y demoduladas. En el microcontrolador se realiza la convolución entre las muestras de entrada a los filtros y sus coeficientes, apoyándose en dos tablas almacenadas en memoria que sustituyen la operación de multiplicación, esto con el objetivo de asegurar la rapidez de respuesta del sistema. La solución final permite demodular señales BFSK a través de la interconexión de Matlab con el PIC18F4550. Se efectúa un análisis costo-beneficio teniendo en cuenta la demora de procesamiento en el PIC, el consumo de memoria de código y de datos y se compara con los resultados obtenidos en la implementación sobre un FPGA (Field Programmable Gate Array, arreglo de compuertas programables) Spartan3E de Xilinx.

Palabras clave


BFSK; demodulación; detector de envolvente; PIC18F4550; señales digitales

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DOI: https://doi.org/10.1234/rci.v4i3.198

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