MODULAÇÃO QAM

MODULAÇÃO QAM

• A MODULAÇÃO QAM (QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION - MODULAÇÃO POR AMPLITUDE EM QUADRATURA) É UM SISTEMA OTIMIZADO DE MODULAÇÃO.
• UTILIZADA EM TV DIGITAL E OUTROS SISTEMAS QUE NECESSITAM DE ALTA TAXA DE TRANSFERÊNCIA DE INFORMAÇÃO.
• POSSIBILITA ELEVADOS RENDIMENTO E PERFORMANCE PARA TRANSMISSÕES EM ALTAS VELOCIDADES.
• SISTEMA QAM TAMBÉM UTILIZA A TÉCNICA DE QUADRATURA.  
• MODULAÇÃO DE AMPLITUDE EM QUADRATURA (QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION) – QAM É O SISTEMA HÍBRIDO MAIS COMUM UTILIZADO.
  MODELO DE UM SISTEMA EM QUADRATURA UTILIZADO EM
  
  

MODELO DE UM SISTEMA EM QUADRATURA

 

UTILIZADO EM QAM

• NO SISTEMA QAM, DUAS CARACTERÍSTICAS SÃO ALTERADAS A CADA NOVO SÍMBOLO: FAZ-SE VARIAR A AMPLITUDE E A FASE DO SINAL.

 

MODULAÇÃO PSK

 

Neste processo, ocorre a alteração discreta da fase da portadora conforme o sinal digital a ser modulado. Portanto, pode-se por exemplo manter a fase da portadora em 0° quando ocorrer um bit 1 e alterar a fase da portadora quando ocorrer um bit 0. Como nos casos da modulações anteriores, também tem-se o BPSK e MPSK. Em particular para o BPSK, define-se o PRK (phase reversal keying) como um PSK com 2 fases a 180º.

Figura 4 – Representação da modulação PSK.

            A constelação de símbolos de um modem é um diagrama com representação vetorial de cada símbolo transmitido pelo modem. Nesse caso, cada símbolo associado ao seu deslocamento de fase e amplitude é representado no diagrama com sendo um ponto. A distância desse ponto ao centro dos eixos corresponde à amplitude do símbolo e sua posição angular em relação ao eixo das abcissas (X) corresponde ao deslocamento de fase do símbolo. (Montoro, 1995)[SIL].

 

Com o auxílio dessa representação de símbolos, é possível a construção de diagramas de constelações para diversos tipos de modulações. O diagrama (a) da figura 5, mostra a representação de símbolos de uma modulação DPSK-2, com símbolos em 0º e 180º. Na sequencia, a figura 5 (b) mostra uma representação para a mesma modulação, mas com símbolos em 90º e 270º. Os diagramas (c) e (d) mostram constelações para o DPSK-4 e 8, respectivamente.

 

                                 Figura 5 – Representação de símbolos da mod. DPSK.

            Outra maneira de analisar a modulação PSK é através dos diagramas fasoriais. Os diagramas fasoriais para o PRK estão ilustrados na figura 6. Observa-se que a diminuição da potência de transmissão do PSK implica no aumento da probabilidade de erro pois os círculos de indecisão estarão mais próximos. Observa-se que a diminuição da potência de transmissão do PSK implica no aumento da probabilidade de erro pois os círculos de indecisão estarão mais próximos.

 

                                         Figura 6 – Diagrama fasorial da modulação PSK.                     

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[01] SCHWARTZ, Mischa. Information transmission, Modulation and Noise., 1979 McGraw-Hill Inc.

[02] SILVA, Gilberto Vianna Ferreira da; BARRADAS, Ovídio Cesar Machado. Telecomunicações: Sistemas de Radiovisibilidade. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, Embratel, 1978.

MODULAÇÃO FSK

MODULAÇÃO FSK

            O processo de modulação por chaveamento de frequência (FSK) consiste em variar a frequência da onda portadora em função do sinal modulante, no presente caso, o sinal digital a ser transmitido. Diferente da modulação FM, o FSK desloca a frequência entre apenas dos pontos fixos separados. O modulador FSK é formado por dois moduladores ASK, sendo que um deles produz pulsos modulados na frequência F1 para cada bit 1, enquanto que o outro produz pulsos modulados na frequência F0 para cada bit 0. A saída dos moduladores é combinada e transmitida, conforme representado na Figura 2.

Figura 2 – representação do modulador FSK.

            O demodulador FSK (Figura 3) é formado por um divisor de sinais cujas saídas são aplicadas a filtros passa-faixa centrados em F1 e F0 e posteriormente seguidos de demoduladores ASK. Os sinais de baixa frequência são somados com a polaridade adequada a fim de obter como resultado um sinal BK.

Figura 3 – Respresentação do demodulador FSK.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

 

[01] SCHWARTZ, Mischa. Information transmission, Modulation and Noise., 1979 McGraw-Hill Inc.

[02] SILVA, Gilberto Vianna Ferreira da; BARRADAS, Ovídio Cesar Machado. Telecomunicações: Sistemas de Radiovisibilidade. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, Embratel, 1978.

 

MODULAÇÃO ASK

MODULAÇÃO ASK

  A modulação por chaveamento de amplitude (ASK) consiste em alterar o nível de amplitude da portadora em função de um sinal de entrada com níveis de amplitude discretos.

  O princípio da modulação ASK pode ser definido pela modulação por chaveamento de amplitude – binário (BASK), ou seja, o sinal modulante assume um dos dois níveis discretos existentes da fonte de informação (nível lógico "0" ou "1"). Na figura 1 é apresentado um sinal modulado BASK, a menor amplitude corresponde ao nível lógico "0" e a maior amplitude corresponde ao nível lógico "1".

 

                                               FIGURA 1 – SINAL MODULADO BASK
 
   O sinal BASK pode ser definido de acordo com a equação 2.1, podendo ser representado por uma função com frequência frequência fundamental fixa correspondente ao sinal da portadora e com variação de amplitude correspondente ao sinal de infomação do sistema em função do tempo.

  Considerando que a entropia da cada símbolo da modulação BASK é de 50%, ou seja, a quantidade de informação corresponde a uma unidade e a probabilidade de ocorrência é de 50%, pode-se definir que a amplitude média do sinal modulado corresponde a média entre os níveis de amplitude de cada símbolo. Portando o índice de modulação é definido pela equação 2.2.

    O sinal BASK pode ser obtido pelo produto de uma portadora cossenoidal e uma onda quadrada. Na figura 2 é apresentado o espectro de frequência do sinal BASK, a banda mínima de transmissão é definida como Bmín.

                      FIGURA 2 – ESPECTRO DE FREQUÊNCIA DA MODULAÇÃO BASK

   A banda mínima necessária para a transmissão de informação varia do resultado entre a diferença da frequência da portadora e do sinal de informação até a soma entre a frequência fundamental da portadora com a frequência do sinal de informação.

    Considerando a utilização da banda mínima necessária (Bmín na figura 2) para a transmissão de informação, pode-se definir o sinal BASK conforme a equação 2.3.

 

Introdução às Comunicações Digitais (Parte I)

1.     INTRODUÇÃO

•   UM SISTEMA DE COMUNICAÇÕES SIMPLIFICADO É APRESENTADO NA FIGURA ABAIXO:

 

•    A INFORMAÇÃO SE PROPAGA PELO SISTEMA DE COMUNICAÇÃO, NA FORMA DE SÍMBOLOS.

 

•    OS SÍMBOLOS PODEM SER ANALÓGICOS OU DIGITAIS (DISCRETOS).

ü   SÍMBOLOS ANALÓGICOS: 

·            VOZ HUMANA.
·            INFORMAÇÃO DE VÍDEO.
·            MÚSICA.

 

ü   SÍMBOLOS DIGITAIS:

·            NÚMEROS CODIFICADOS EM BINÁRIOS.

·            CÓDIGOS ALFANUMÉRICOS.

·            SÍMBOLOS GRÁFICOS.

·            INFORMAÇÕES DE BASES DE DADOS.

CONCEITOS BÁSICOS

ü   MENSAGEM DIGITAL: SEQUÊNCIA ORDENADA DE SÍMBOLOS PRODUZIDOS POR UMA FONTE DE INFORMAÇÃO DISCRETA. 

ü   COMUNICAÇÃO DIGITAL: TRANSMISSÃO, EM UM INTERVALO DE TEMPO FINITO, DE UMA FORMA DE ONDA EXTRAÍDA A PARTIR DE UM CONJUNTO FINITO DE FORMAS DE ONDA.

ü   COMUNICAÇÃO ANALÓGICA: TRANSMISSÃO DE UMA FORMA DE ONDA A PARTIR DE UM CONJUNTO INFINITO DE FORMAS DE ONDA.

ü   BIT: BINARY DIGIT.

ü   BANDA BASE: FAIXA DE FREQUÊNCIAS DE UM SINAL ANTES DE SER MODULADO.

 

Em breve postarei os principais tipos de Modulações Digitais existentes...