3 3-AM-SSB_VSB

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Teoria das ComunicaçõesProfs. Lúcio M. da Silva / André Noll Barreto
Teoria das Comunicações
3.3 
Modulação em Amplitude
Single Side Band (SSB)
Vestigial Side Band (VSB)
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AM - SSB
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f fc-fc 0 Bm-Bm
M( f )
- fc f fc0
S( f )
2Bm2Bm
Banda 
lateral 
inferior
Banda 
lateral 
superior
(USB)
Banda 
lateral 
inferior
(LSB)
Banda 
lateral 
superior
Largura de banda de transmissão DSB = BT = 2Bm
Sinal DSB (Double Side Band)
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f fc-fc 0 Bm-Bm
M( f )
- fc f fc0
S( f )
2Bm2Bm
Banda 
lateral 
inferior
Banda 
lateral 
superior
Banda 
lateral 
inferior
Banda 
lateral 
superior
Largura de banda de transmissão SSB = BT = Bm
Sinal SSB (Single Side Band)
USB (Upper Side Band)
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f fc-fc 0 Bm-Bm
M( f )
- fc f fc0
S( f )
2Bm2Bm
Banda 
lateral 
inferior
Banda 
lateral 
superior
Banda 
lateral 
inferior
Banda 
lateral 
superior
Largura de banda de transmissão SSB = BT = Bm
Sinal SSB (Single Side Band)
LSB (Lower Side Band)
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Geração de sinais SSB: método da 
filtragem seletiva
Sinal Modulante
Filtro passa-faixa
(deixa passar
apenas uma das
bandas laterais)
Oscilador
fosc= fc
Modulador 
balanceado
Sinal 
SSB
Sinal 
DSB-SC
 tA ccos
)(tm )(ts
Para essa geração do sinal SSB ser possível, o sinal modulante deve ter uma 
lacuna espectral centrada em 0 Hz. 
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Geração de sinais SSB para sinais de voz 
Sinais de voz com banda telefônica (300 -
3200 Hz) produzem um sinal DSB-SC com
uma lacuna de 600 Hz entre as bandas
laterais
cf cf f
0
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Geração de sinais SSB: método da 
defasagem



Defasador de -90o
para 0< f <Bm
Oscilador
fosc= fc
-90o
Processamento de 
banda básica
Modulador 
balanceado
Modulador 
balanceado
Sinal 
SSB
Sinal 
modulante
)(cos tc
)(tm
)(tm
)(tmh
)(sen tc
)(ts


)(sen)()(cos)()( ttmttmts chc  SSB
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Requer uma separação entre as duas bandas laterais, isto 
é, uma faixa de freqüência desocupada, na qual possa se 
dar o decaimento da resposta de freqüência do filtro
Um defasador como o que é requerido é 
irrealizável, sendo possível apenas aproximá-lo 
na prática. 
Geração de sinais SSB: 
dificuldades
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Transformada de 
Hilbert












0
0,0
0,
)sgn()(
2
2
fej
f
fej
fjfH
j
j


0 f
2

)( fH
2

0 f
1
)( fH
)()sgn()( fMfjfMh 


d
t
m
tm
t
tmh 

 

)(1)(1)(
)(tm )(tmh
)sgn()(
1)(
fjfH
tth

 
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Método da defasagem para geração 
de sinais SSB
( ) ( )cos( ) ( )sen( )c h cs t m t t m t t 
1 1
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
2 2c c h c h c
S f M f f M f f M f f M f f
j
            
( ) sgn( ) ( )hM f j f M f 
1 1
( ) 1 sgn( ) ( ) 1 sgn( ) ( )
2 2c c c c
S f f f M f f f f M f f            
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Espectro do sinal de banda básica
)()()( fufMfM 
)()()( fufMfM 
)( fM
)( fM
mB 0 f
)( fM
mB0 f
mB0 fmB
Definições:
)()()( fMfMfM  
onde
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Sinal USB (upper sideband)
USB( ) ( )cos( ) ( )sen( )c h cs t m t t m t t  
USB
1 1
( ) 1 sgn( ) ( ) 1 sgn( ) ( )
2 2c c c c
S f f f M f f f f M f f             
USB( ) ( ) ( )c cS f M f f M f f    
fcfcf
)( fSUSB
)( cffM  )( cffM 
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Sinal LSB (lower sideband)
LSB( ) ( )cos( ) ( )sen( )c h cs t m t t m t t  
LSB
1 1
( ) 1 sgn( ) ( ) 1 sgn( ) ( )
2 2c c c c
S f f f M f f f f M f f             
LSB( ) ( ) ( )c cS f M f f M f f    
fcfcf
)( cffM 
)( fSLSB
)( cffM 
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Demodulação de sinais SSB: 
detecção coerente
SSB
é eliminado pelo filtro passa-baixos
( ) ( ) cos( )
( ) 1 cos(2 ) ( ) (2 )
2 2
( ) ( )cos(2 ) ( ) (2 )
2 2
( )
c
c h c
c h c
y t s t K t
K Km t t m t sen t
K Km t m t t m t sen t
z t

 
 
 
   
    

Filtro
passa-baixos
fcorte= Bm
Oscilador local
fosc= fc
)(cos tK c
SSB( )s t )(ty )(tz
SSB( ) ( )cos( ) ( )sen( )c h cs t m t t m t t 
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Detecção de envoltória de sinais SSB 
com portadora destacada (SSB+C)
 
  


SSBsinal
destacada
portadora
CSSB )(sen)()(cos)()(cos)( ttmttmtAts chcc  
  )(sen)()(cos)()(
)()(
ttmttmAts c
tQ
hc
tI





 CSSB
 )(cos)()( tttats c  CSSB
 
)(
)(
arctg
)(
)(
arctg)(
)()()()()(
2222
tmA
tm
tI
tQ
t
tmtmAtQtIta
h
h




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Detecção de envoltória de sinais SSB+C
 )(cos)()( tttats c  CSSB
 
)(max),(
)(max,
)(
1
)(max,
)(2
1
)()()(
22
tmAtmA
tmA
A
tm
A
tmA
A
tm
A
tmtmAta h










se
se
se
+
–
Detector de 
envoltória
(ideal)
)(ts CSSB
+
–
)()( tmAta  )(tmc
+
–
Usando expansão binomial e 
desprezando os termos de 
maior ordem.
A eficiência do SSB+C é 
extremamente baixa
1||
,
2
11


x
xx
p/
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AM - VSB
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Motivação para o uso da 
técnica VSB
Largura de banda de transmissão:
BT = Bm+ Bv
A dificuldade para gerar um sinal SSB motivou a proposição de uma técnica denominada
modulação com banda lateral vestigial (vestigial sideband – VSB). Nessa técnica, uma das
bandas laterais é preservada quase intacta enquanto que da outra banda lateral é deixado
apenas um resíduo, ou vestígio, que compensa a parte afetada da outra banda lateral. A
largura espectral de um sinal VSB é maior que a do sinal SSB correspondente, mas é bem
menor que a largura espectral de um sinal DSB.
Tipicamente, Bv  0,25 Bm
cf mc Bf mc Bf 
BLI BLS
vB
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Espectr
os 
DSB, 
SSB e 
VSB
( )M f
mBmB
cfc
f
DSB( )S f
cfc
f
SSB( )S f
cfc
f
VSB( )S f
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f fc-fc 0 Bm-Bm
)( fM
f fc-fc 0 Bm-Bm
)( fM
f fc-fc 0
2Bm2Bm
)( fSDSB
f fc-fc 0
)( fSVSB
Filtro 
vestigial
BvBm Bv Bm
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Geração de sinais 
VSB
  )()(cos)()()()( thttmAthtyts vccv  
  )()()(
2
)()()( fHffMffM
A
fHfYfS vcc
c
v 

Filtro 
passa-faixa,
Hv ( f )
)(tm
)(cos tA cc 
)(ty )(tsSinal-
mensagem
Sinal 
moduladoV
SBSinal modulado 
DSB-SC
c vf B c vf Bcf mc Bf  f0

)( fHv
...
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Demodulação de um sinal VSB: 
detecção coerente

Filtro 
passa-baixos,
Hd ( f )
)(ts
)(cos tc
)(tv )(twSinal 
VSB
)(cos)()( ttstv c
 
    )()2()()()()2(
4
)()(
2
1)(
cvccvc
c
cc
ffHffMfMffHfMffM
A
ffSffSfV


  )()()()(
4
)( fHffHffHfM
A
fW dcvcv
c 
  mdcvcv BffHffHffH  para)()()(
Para que o sinal 
de informação 
seja recuperado 
sem distorção
  )()()(
2
)( fHffMffM
A
fS vcc
c 
m
cvcv
d BfffHffH
fH 

 para
)()(
)(

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Escolha do filtro vestigial do 
modulador
mcvcv BfffHffH  para)()(
)()(
)(
cvcv
d ffHffH
fH



md BffH  para

)(
Se Hv( f ) for escolhido de modo que
mcvcv BfffHffH 
 para)()(
mcvcv BfHfH 
  para)()(
)()( fHfH vv 

)()( ffHffH cvcv 

cf cf 
mc Bf c vf B c vf Bcf f0

)( fHv
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Sinais VSB+C: detecção de envoltória
  )(sen)()(cos)(1)( Q ttmkAttmkAts caccac  
     
2
Q22
2
2
22
)(1
)(
1)(1)()(1
)()()(









tmk
tmk
tmkAtmkAtmkA
tststa
a
a
acQacac
qi
A distorção pode ser reduzida de duas formas:
 Reduzindo a percentagem de modulação; isto é, reduzindo a sensibilidade de amplitude, 
ka, do modulador .
 Aumentando a largura da banda lateral vestigial para reduzir mQ(t)
Causa distorção
No padrão para TV comercial, a largura da banda lateral vestigial (que é  0,75 MHz, ou 
 1/6 de uma banda lateral completa, que é  4,2 MHz ) foi determinada para que a 
distorção ficasse dentro de limites toleráveis quando a percentagem de modulação fosse 
próxima de 100%.
se p/( ) 1ak m t t  
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Espectros de sinais de televisão
Espectro DSB
Espectro VSB
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Espectro de amplitude 
idealizado de um sinal de 
TV – sistema PAL-M
6 MHz
4,5 MHz
0,75 MHz
1,25 MHz 0,25 
MHz
3,57561149 MHz
vcf ccf acf
Freq. da 
portadora 
de vídeo
Freq. da 
subportadora 
de cor
Freq. da 
portadora 
de áudio
Espectro do sinal de vídeo
Espectro 
do sinal 
de áudio
Resposta de 
freqüência do 
amplificador de FI 
do receptor
4,2 MHz
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Componente
s YUVO sistema PAL usa o modelo YUV para o espaço de cor. 
h
tt
p
:/
/e
n
.w
ik
ip
e
d
ia
.o
rg
/w
ik
i/
Y
U
V


























B
G
R
V
U
Y
0,1000,5150,615
0,4360,2890,147
0,1140,5870,299




























V
U
Y
B
G
R
62626260,0004813743434342,031999681
156565660,5800500341414140,39461016
71717171,1398279670707070,000039451
1
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/a/a7/YUV_components.jpg
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Multiplexação dos sinais de luminância e 
crominância
Câmera Conversor
matricial
)(tmR
)(tmG
)(tmB
Filtro PB
0 – 4,2 MHz
Filtro PB
0 – 1,3 MHz
Filtro PB
0 – 1,3 MHz
Filtro VSB
2,27 – 4,17 MHz



Oscilador
fsc  3,5756 MHz
-90o
)(tmY
)(tmU
)(tmV
Gate
Gerador de sinal 
de sincronísmo
horizontal

)(txU
)(txV
)(tmC )(tmVFiltro VSB
2,27 – 4,17 MHz