¿Cuándo debería tener que usar la señal de banda ancha?

La banda base de una señal es útil cuando desea emitir solo la envolvente de una señal de alta frecuencia modulada en amplitud.

Imagine que tiene una onda sinusoidal de frecuencia única que varía lentamente en amplitud, como las huellas que ve en un sismógrafo cuando golpea un terremoto leve (vivo en California, así que este ejemplo me es muy familiar). La sinusoide varía en la llamada frecuencia portadora, digamos cos (ωt), mientras que la amplitud, A (t), varía mucho más lentamente. Por lo tanto, tiene una señal que se parece a A (t) cos (ωt). Cuando utiliza la banda base, básicamente multiplica la señal por una sinusoide (generada por separado) en la misma frecuencia portadora. Esto desplaza la señal a un componente de frecuencia cero (la banda base) y un componente al doble de la frecuencia, cada uno multiplicado por A (t). Puede ver esto llevando a cabo el cálculo simple utilizando identidades trigonométricas. Si la salida está filtrada en paso bajo (cortando frecuencias altas) a una frecuencia inferior a 2ωt pero superior a las frecuencias asociadas con A (t), entonces el componente de doble frecuencia se elimina y queda con A (t).

Es importante que A (t) no sea demasiado grande; de lo contrario, se produce una modulación excesiva, lo que dificulta la detección de la amplitud. Este tipo de modulación de amplitud se usa en radio AM (de ahí el acrónimo) donde se usa una señal de un micrófono para modular una señal portadora generada a varios cientos de kHz. Esta señal se utiliza para conducir un altavoz de radio. Lo que es genial es que la pésima respuesta de los componentes de los altavoces analógicos filtra efectivamente las frecuencias más altas (dobles) para que todo lo que escuche sea la señal de música / voz.