Material de consulta Telecomunicações I 4° Tópico Modulação

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TELECOMUNICAÇÕES I 
 
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Material de Consulta para o Aluno 
 
4º Tópico – Modulação 
 MODULAÇÃO 
 
CONCEITO 
 
Num processo de comunicação, para que seja possível efetuar a transmissão de sinais 
por canal, é necessária a adoção de alguns processos como, por exemplo, a modulação. 
O termo modulação pode ser definido como a combinação de dois sinais, um dos sinais 
denominado modulante (informação) e, o outro sinal denominado portadora 
(radiofrequência), onde o sinal da portadora sofre algum tipo de alteração de suas 
características proporcionalmente a variação do sinal modulante (informação). 
As características que podem ser modificadas do sinal da portadora são: Amplitude, 
Frequência ou Fase. A portadora é um sinal de frequência maior que o sinal modulante 
(informação), tendo a função de transportar essa informação. 
. 
Para facilitar o seu entendimento sobre a necessidade de modular um sinal, vamos 
considerar, por exemplo, a transmissão de um sinal de informação pelo ar, através da 
utilização de uma antena, considerando nesse caso, uma frequência de 4 kHz. 
 
Calculando o comprimento de onda para a frequência de 4 kHz, temos: 
 
Figura 1 
 
É importante ressaltar, que o comprimento físico da antena está associado ao 
comprimento de onda do sinal a ser transmitido. Considerando o exemplo acima, o 
comprimento físico da antena deveria ser de 75 km, o que fisicamente torna-se inviável. 
Por essa razão, é que um dos processos a serem executados na transmissão de um sinal 
é a modulação, no qual é utilizada uma frequência mais elevada para transporte da 
informação e, consequentemente, a redução das dimensões físicas da antena. 
A partir do conceito de modulação, podemos classificar, de forma básica, os processos 
de modulação em: 
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 Modulações Analógicas; 
 Modulações por Pulso; 
 Modulações Digitais. 
MODULAÇÃO ANALÓGICA 
 
As modulações analógicas são caracterizadas por apresentar tanto o sinal modulante 
quanto a portadora na forma analógica, sendo divididas em três grupos principais: 
 AM (Amplitude Modulation – Modulação em Amplitude); 
 FM (Frequency Modulation – Modulação em Frequência); 
 PM (Phase Modulation – Modulação em Fase). 
 
Neste primeiro momento, será abordada a modulação em amplitude e suas variações 
de modulação. 
 MODULAÇÃO EM AMPLITUDE 
 
A modulação em amplitude caracteriza-se pela soma do sinal modulante ao sinal da 
portadora, alterando os valores da sua amplitude no decorrer do tempo, podendo ser 
desmembrada em quatro tipos, sendo eles: 
	AM-DSB (Amplitude Modulation – Double Side Band) 
 
A modulação em amplitude AM-DSB caracteriza-se por apresentar a portadora e duas 
bandas laterais (Double Side Band). É o tipo mais simples de modulação AM. Observe a 
figura abaixo de como se compõem a AM-DSB. 
Figura 2 
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A figura ilustra o espectro de amplitude do sinal modulado AM-DSB, com a portadora 
no centro da figura e as duas bandas laterais (inferior e superior). 
 
 
Figura 3 
 
 
O índice de modulação (m), é o valor obtido pela razão: m = E0 / Em. O valor do índice não 
poderá ser superior a 1para que não haja distorção na recuperação do sinal modulado 
(informação) 
 
 
Figura 4 
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A próxima figura mostra um circuito de um modulador AM-DSB 
 
 
 
Figura 5 
 
AM-DSB/SC (Amplitude Modulation – Double Side Band/Supressed Carrier)	
 
A modulação AM-DSB/SC é uma possibilidade de economia na potência utilizada pela 
portadora da modulação AM-DSB que, nesse caso, corresponde a no mínimo 67% da 
potência do sinal modulado. Sendo assim, o termo AM-DSB/SC corresponde à Modulação 
em Amplitude com Banda Lateral Dupla e Portadora Suprimida, onde ocorre a supressão 
da portadora, deixando a potência do sinal modulado destinado às bandas laterais (raias 
da informação). 
 
	
Figura 6 
 
 
AM-SSB (Amplitude Modulation – Single Side Band)	
 
A modulação AM-SSB surgiu pela necessidade de encontrar um sistema de 
transmissão com uma menor ocupação da faixa possível do espectro de frequências. 
Sendo assim, em vez de utilizar as duas bandas laterais, utiliza-se uma banda somente 
para a transmissão do sinal. 
 
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Figura 7 
 
AM-VSB (Amplitude Modulation – Vestigial Side Band)	
 
A modulação AM-VSB foi elaborada com o intuito de se ter uma alternativa para 
baratear o custo do sistema AM-SSB, visto a utilização de um filtro cuja atenuação é 
gradual e linear, em função da frequência, ao invés de um filtro agudo. 
 
 
Figura 8 
 
MODULAÇÃO DIGITAL 
 
As modulações digitais são caracterizadas por apresentar o sinal modulante digital e a 
portadora analógica. Um sinal digital pode alterar, basicamente, a largura do pulso, a 
amplitude e a posição do pulso com relação ao pulso original. 
 
MODULAÇÃO EM AMPLITUDE 
 
ASK (Amplitude Shift Key) 
 
É a técnica de modulação mais simples entre as utilizadas para modular sinais discretos. 
Trata-se em representar os símbolos zeros e uns de um sinal digital pela ausência ou pela 
presença do sinal da portadora. Por exemplo, o bit 1 é caracterizado pela presença da 
portadora, enquanto que o bit 0 é caracterizado pela sua ausência. A figura abaixo ilustra 
o sinal modulante, a onda portadora e o sinal modulado na modulação ASK. 
 
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Figura 9 
 
QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 
 
Na modulação QAM, os bits transmitidos são caracterizados por alterações na 
amplitude e na fase da portadora. A modulação QAM é apresentada com um número na 
frente como, por exemplo, 16-QAM e 64-QAM, que significam o número de pontos no 
diagrama de constelação da modulação ou número de símbolos. Existem 16 combinações 
de amplitude e fase na modulação 16-QAM e 64 combinações de amplitude e fase na 
modulação 64-QAM. 
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As figuras abaixo ilustram, respectivamente, os diagramas de constelação das 
modulações 16-QAM e 64-QAM. 
 
. 
 
Figura 10 - 64-QAM