¿Qué es la sobremodulación?

El artículo de Wikipedia es muy breve y no explica muy bien el concepto, y no hay otros sitios que pueda encontrar que den una explicación simple. ¿Qué significa el 100% de modulación? Entiendo los conceptos básicos detrás de la modulación de amplitud, la modulación de frecuencia y la modulación de ancho de pulso, pero nunca he entendido realmente qué se entiende por "cantidad" de modulación o profundidad de modulación.

¿Alguien puede arrojar algo de luz sobre el tema?

¡Gracias!

En la imagen debajo de una onda sinusoidal modulada en amplitud:

• 0% sin modulación, el sobre seno no es visible en absoluto;
• <100% de profundidad de modulación es el uso normal de AM;
• Profundidad de modulación del 100%, la envolvente sinusoidal se toca en y = 0. Modulación máxima que se puede recuperar con un detector de envolvente sin distorsión;
• > 100% de profundidad de modulación, "sobremodulación", la onda sinusoidal original ya no se puede detectar con un detector de envolvente.

Una descripción general de las profundidades de modulación más importantes (0, 50, 100 y 200%):

La animación fue creada usando gnuplot usando el siguiente script:

unset xtics
set yrange [-3:3]
set samples 10000
do for [d=0:200] { plot sin(2*pi*3*x)*(1+(sin(2*pi*x/10))*d/100) title sprintf("%3i%%",d); }

La sobremodulación de AM hace que la onda portadora invierta su fase cuando la señal de modulación tiene una amplitud que está por encima de cierto nivel. Broadcast AM generalmente nunca hace esto porque la complejidad de un demodulador preciso es demasiado grande para los miles y millones de receptores.

AM es solo la multiplicación matemática de dos señales y la transmisión regular AM permanece como un multiplicador de 2 cuadrantes, mientras que la modulación completa usa los cuatro cuadrantes.

100% de modulación es donde la señal de modulación lleva a la portadora a cero y es, en teoría, la modulación máxima que puede ser demodulada con éxito por un detector de envolvente de AM normal.

La sobremodulación no tiene realmente ninguna importancia para los sistemas FM (a diferencia de AM). Si la amplitud de la señal de modulación es demasiado grande, cualquier modulador de frecuencia decente limitará la señal para que no pueda ampliar demasiado el ancho de banda de la señal modulada en el espectro de frecuencia. En efecto, la señal de modulación se corta.

Con la modulación de amplitud, la señal portadora se conduce alternativamente por encima y por debajo de su valor de reposo (no modulado). Al 100% de modulación, los picos serán conducidos al doble de la potencia de reposo, y los "valles" llegarán a cero. Si el nivel de modulación aumenta más allá de este valor, los valles intentarán ir por debajo de cero. Como el nivel de potencia no puede ir por debajo de cero, la señal se "recortará" en su lugar, produciendo distorsión. Los picos también pueden recortarse, pero eso dependerá de la capacidad de la etapa de potencia.

Para la modulación de frecuencia, pasar el valor de desviación diseñado producirá una señal cuyo ancho de banda excede aquel para el cual fue diseñado el receptor. El receptor experimentará distorsión porque parte de la señal se ha filtrado y el ancho de banda excesivo de la señal transmitida puede interferir con las estaciones en frecuencias adyacentes.