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MODULÇÃO POR POSIÇÃO DO PULSO LICENCIATURA EM ENG. ELECTRÓNICA Armando Ricardo Rugula Cristiano Francisco Gumete Rogério António Manhiça 05 – 10 - 2017 1. Resumo É notável que a maior preocupação do ser humano vem sendo com o tempo, aperfeiçoar os sistemas de comunicação de forma que possa integrar todo o planeta de forma tão eficiente que todos nós nos sintamos numa estrutura global. ` Esta tarefa é realmente difícil, sobre tudo face a incompatibilidade das aptidões dos sentidos do ser humano e as possibilidades de realização de um sistema de comunicação. Por isso a necessidade de um estudo mais profundo sobre as modulações, suas vantagens, características e etc. 2 2. Introdução O presente trabalho de pesquisa, diz respeito ao estudo da Modulação Por Posição de Pulsos (PPM), seu funcionamento e características. A Modulação Por Posição de Pulsos é no seu geral um processo usado nas telecomunicações para a transmissão de informação (sinais) com a utilização de meios técnicos visando garantir que a informação chegue completa e perfeita ao receptor mais também procurando minimizar o custos no máximo possível. 3 3. Objectivos Fazer estudo da Modulação por Posição de Pulsos (PPM) 4 3.1. Objectivo Geral 3.2. Objectivos Específicos Estudar o comportamento da modulação PPM; Definir e Classificar e a Modulação PPM; Analisar o principio de funcionamento da Modulação PPM. 4. Modulação Modulação é a influência de uma onda com uma frequência ωh em geral relativamente alta através de um sinal de transmissão dependendo do tempo. Exemplo: Fala, Voz, Vídeo, etc. 5 4.1. Definição 4.2. Classificação das Modulações Modulação na Óptica do Sinal Analógico; Modulação na Óptica do Sinal Digital. 4. Modulação As Modulações Analógicas tanto quanto as Digitais podem ser de vários tipos porem, nesta dissertação interessa-nos abordar sobre a modulação digital tipo PPM (Modulação por Posição de Pulso) também conhecida por (Modulação da Fase do Pulso) em inglês (Pulse Position Modulation ou Pulse Phase Modulation). 6 4.2. Classificação das Modulações (Cont…) 5. Modulação PPM A Modulação por Posição de Pulsos consiste em variar a posição relativa do pulso sem modulação conforme a amplitude do sinal modulador no instante da amostragem. Para analisarmos a modulação PPM consideremos um deslocamento inicial x0 nos pulsos do sinal modulado para efeito de proporcionar um deslocamento uniforme do pulso, de acordo com a polaridade do sinal modulado. O valor ideal do atraso inicial x0 corresponde a metade do período da portadora. 7 5.1. Definição 5. Modulação PPM Figura 1: Diagrama de linhas da Modulação PPM 8 5.1.1. Diagrama de linhas da Onda Modulada em PPM Fonte: “Manual de Teoria para Laboratório – 2º Bimestre 2016” 5. Modulação PPM A informação vária a posição do pulso, essa variação de posição deve ser feita de uma forma simétrica, qualquer seja a polaridade em f(t), então temos: 9 Onde: é a variação de Posição. Se substituirmos a expressão da variação da posição na expressão mãe (posição instantânea do Pulso) teremos: 5. Modulação PPM Assim: A expressão final da onda modulada em PPM é a seguinte: 10 Assim teremos: 5. Modulação PPM Onde: m é do sinal modulado em PPM e da informação sobre a intensidade da modulação em PPM Introduzindo o , Resulta: 11 Quais são os limites do índices da modulação PPM m? pertence [0,1] ?; Se m=0, isto é f(t)=0, sem sinal de informação => índice de modulação mínima mmax=0 5. Modulação PPM Para: 12 5. Modulação PPM Figura 3: Diagrama Espectral da Onda Modulada em PPM 13 5.1.2. Diagrama de linhas da Onda Modulada em PPM Fonte: “Manual de Teoria para Laboratório – 2º Bimestre 2016” 5. Modulação PPM A largura do pulso modulado em PPM é constante, mas o intervalo entre os pulsos não é, sendo necessário avaliar se o menor intervalo entre dois pulsos chega a ser menor que a largura de um pulso. Analisando o sistema percebemos que o menor intervalo entre dois pulsos consecutivos também é dado por de maneira que a largura de faixa pode ser definida por: 14 5.1.2. Largura de Banda do sinal PPM 5. Modulação PPM Figura 1: Modulador PPM em Diagrama de Blocos 15 5.2. Constituição Fonte: “Manual de Teoria para laboratório – 2°Bimestre 2016” 5. Modulação PPM A constituição dos Moduladores PPM varia em função do seu modo de construção e dos componentes nele integrados. 16 5.2. Constituição (Cont…) Figura 2: Modulador (PPM) com 555 Fonte: Manual de Laboratório de Engenharia Electrónica III 5. Modulação PPM Nesta técnica de informação o sinal é transmitido por meio da manutenção constante da duração amplitude e do pulso, mais deslocando o pulso da sua posição original, segundo a amplitude do sinal modulador. No esquema analógico da modulação ilustrada na figura acima, a amplitude e a largura dos pulsos são mantidas constantes, enquanto a posição de cada impulso varia de acordo com o valor amostrado instantâneo da mensagem do sinal, 17 5.3. Principio de Funcionamento 5. Modulação PPM O transmissor tem de enviar pulsos de sincronização, para mater o transmissor e o receptor em sincronismo. Este impulso de sincronismo ajudará a mater a posição dos impulsos. 18 5.3. Principio de Funcionamento (Cont…) 5. Modulação PPM Algumas Vantagens A medida em que a Amplitude e a largura é constante a alimentação tratada também é constante; É também uma técnica de transmissão multi-nível; É um sistema eficaz. 19 5.4. Algumas Vantagens e Desvantagens da Modulação PPM 5. Modulação PPM Desvantagens Vantagens A sincronização entre o transmissor e o receptor é uma obrigação; É um sistema complexo. 20 5.4. Algumas Vantagens e Desvantagens da Modulação PPM 5. Modulação PPM Electrónica; Telecomunicações; Tecnologia de Informação e Comunicação; Comando de Rádio Controlo. 21 5.5. Aplicação da Modulação PPM 6. Conclusão Após o término do presente trabalho concluímos que a Modulação da Posição de Pulso é tão importante quanto o conhecimento das técnicas de modulação de todas e quaisquer tipos de modulações’ Concluímos também que este tipo de modulação destaca-se pelo facto de alem de ser uma modulação digital em consequência da era que vivemos ser um tipo de modulação que pode ser obtida a partir de outros tipos de modulação como por exemplo a modulação PWM. 22 7. Bibliografia [1] PROF.ª IRENE, Teoria para Laboratório – 2º Bimestre 2016. [2] PROF. MARLIO BONFIM, Técnicas de Modulação. Aula 6, 7 e 8. [3] PROF. ALESSANDRO L. KOERICH, Laboratório de Engenharia Eléctrica III - Experimento 9 Modulador de Posição de Pulso (PPM) com 555. [4]http://www.google.com/seach/Modulacao+por+posicao+de+pulso/ 23 FIM!!! 10/4/2017 24 Obrigado...
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