Revisão Multiplexação

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Disciplina:
Princípios de Comunicações
Aula 8 - Semestre 2015.2
Centro de Energias Alternativas e Renováveis – CEAR
Departamento de Engenharia Elétrica 
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Aula 8 - Semestre 2015.2
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc.
fabricio@cear.ufpb.br
Março de 2016
Revisão de Multiplexação
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Multiplexação
� Os sinais de telecomunicações são transmitidos através de um
canal, que pode ser uma linha de transmissão (ex.: canal telefônico)
ou o espaço aberto (ex.: transmissão de rádio e televisão;
comunicação via satélite; etc).
� Em geral, cada um dos sinais transmitidos tem largura de faixa finita
e pequena, se comparada com a largura de faixa do canal.
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e pequena, se comparada com a largura de faixa do canal.
� É um desperdício enviar apenas um sinal por vez em um canal;
porém, sinais não podem ser enviados diretamente pois interfeririam
entre si durante a transmissão e na recepção.
Multiplexação
� O princípio da multiplexação consiste na transmissão simultânea de vários 
sinais por um mesmo canal ou meio de transmissão.
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� Há basicamente 5 técnicas de multiplexação:
� FDM; 
� TDM;
� CDM;
� WDM;
� OFDM.
Multiplexação (FDM)
� FDM = Frequency Division Multiplexing (Multiplexação por divisão em
freqüência).
� Os sinais são modulados e distribuídos ao longo do espectro de freqüência
disponível.
� Cada sinal ocupa uma faixa de freqüência específica dentro do espectro
disponível, durante todo o tempo;
� Para evitar interferência co-canal com outros sinais, há uma banda de proteção
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Para evitar interferência co-canal com outros sinais, há uma banda de proteção
para tentar reduzir a interferência.
� No receptor, cada sinal é recebido graças a filtros passa-faixa e
demoduladores.
� Por lidar essencialmente com portadoras senoidais e sinais analógicos, o
FDM ficou conhecido como multiplexação analógica.
Multiplexação (FDM)
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Multiplexação (TDM)
� TDM = Time Division Multiplexing (Multiplexação por divisão no tempo).
� O princípio da multiplexação por divisão no tempo (TDM) é compartilhar o
intervalo de tempo entre duas amostras de um sinal com outros sinais,
respeitando a teoria da amostragem.
� Entre um intervalo de tempo e outro de um sinal, as amostras de outros
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sinais são amostrados para aproveitamento do canal.
� Após a amostragem, os sinais são quantizados e digitalizados para enfim
serem transmitidos.
� Por lidar essencialmente com a digitalização de sinais, o TDM ficou
conhecido como multiplexação digital.
Multiplexação (TDM)
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Multiplexação (CDM)
� CDM = Code Division Multiplexing (Multiplexação por divisão em código).
� Cada sinal a ser transmitido ocupa simultaneamente toda a banda passante
do canal de transmissão durante todo o tempo de transmissão.
� Como todos os sinais transmitem na mesma freqüência e ao mesmo tempo,
eles são identificados por um código exclusivo na recepção.
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Multiplexação (WDM, OFDM)
� WDM = Wavelength Division Multiplexing (Multiplexação por divisão do
comprimento de onda): utilizada para canais de fibra óptica.
� Basicamente, trata-se de uma multiplexação por divisão de freqüência em
freqüências muito altas.
� OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplexing (Multiplexação por
divisão de freqüência ortogonal): variação do FDM utilizado em sistemas de
telefonia e redes de acesso ADSL e VDSL, além de redes wireless.
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telefonia e redes de acesso ADSL e VDSL, além de redes wireless.
� As portadoras são sobrepostas, o que dá um ganho espectral de até 50%.
Introdução à Modulação 
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Modulação
� Para que vários sinais sejam transmitidos no mesmo canal sem que haja
interferência entre eles, torna-se necessário deslocar os espectros de
freqüência dos diferentes sinais para que ocupem intervalos de
freqüência distintos.
� De acordo com a teoria eletromagnética, um sinal só pode ser irradiado
com eficácia se a antena irradiadora for da ordem de um décimo ou mais
do comprimento de onda das freqüências dos sinais a serem transmitidos.
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do comprimento de onda das freqüências dos sinais a serem transmitidos.
� Logo, torna-se necessário deslocar (transladar) o espectro de freqüências
do sinal para uma faixa de freqüências mais alta para a transmissão ser
possível.
� O processo de modulação é responsável por adequar o sinal ao canal de
transmissão.
Modulação
� Amodulação é definida como o processo pelo qual alguma característica da
onda portadora é variada de acordo com o sinal contendo a informação
(chamado de sinal modulante ou modulador).
� Portanto, o processo de modulação permite:
� Deslocar o espectro do sinal a transmitir para uma banda de freqüências
mais apropriada ou disponível;
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� Produzir um sinal modulado com um espectro mais estreito (ou mais
largo) que o sinal original;
� Tornar o sistema de transmissão mais robusto com relação ao ruído ou
algum tipo de interferência.
Modulação
� Amodulação pode ser feita de duas maneiras:
� Através da variação da amplitude, freqüência ou fase de uma onda
senoidal (portadora) de freqüência muito mais elevada que a do sinal
(modulação de onda contínua);
� Através da alteração da altura, largura ou posição de um trem de pulsos
(portadora) dentro de um padrão correspondente à informação a ser
transmitida (modulação por pulsos).
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� A modulação de onda contínua pode ser classificada em duas famílias
genéricas:
� Amodulação em amplitude permite variar a amplitude da portadora em
função da amplitude do sinal mensagem.
� A modulação em ângulo permite variar a freqüência ou a fase da
portadora.
Modulação
� Portadora
� Sinal mensagem 
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� Sinal modulado em 
amplitude (variação da 
amplitude
� Sinal modulado em ângulo 
(variação da freqüência)
� Sinal modulado em ângulo 
(variação da fase)
Modulação em Amplitude
� Na modulação em amplitude, a informação contida no sinal mensagem
m(t) está somente no envelope (ou envoltória), que é definido como a
amplitude da onda modulada.
� A freqüência da portadora é muito maior do que a maior componente de
freqüência do sinal mensagem (do contrário, o envelope não poderia ser
visualizado nem detectado satisfatoriamente).
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Modulação
� Em sistemas de comunicação, a modulação é implementada multiplicando-
se o sinal que se deseja transmitir, f(t), por uma onda senoidal:
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Modulação AM-SC
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Modulação AM-SC
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Modulação AM-SC
� A modulação AM-SC (em inglês, Amplitude Modulation – Suppressed
Carrier) ou DSB-SC (Double Side Band – Suppressed Carrier) é
caracterizada pelo sinal modulado não conter nenhum sinal da portadora.
� Isto significa que, no receptor, é necessário gerar uma portadora para efetuar
a demodulação.
� Este processo de demodulação é chamado de detecção síncrona ou
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� Este processo de demodulação é chamado de detecção síncrona ou
coerente ou homodina, já que o processo no receptor é idêntico ao
processo executado no transmissor.
� Também é importante que as freqüências das portadoras sejam idênticas no
transmissor e também no receptor.
� Conclusão: exige menos potência para ser transmitido, porém os receptores
são muito complexos (e conseqüentemente caros).
Referências
� LATHI, B. P. e DING, Z. SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES
ANALÓGICOS E DIGITAIS MODERNOS. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
� HAYKIN, Simon, MOHER, Michael. INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS
DE COMUNICAÇÃO. 2ª edição. Porto Alegre: Bookman, 2009.
LATHI, B. P. SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO. Rio de Janeiro: Editora
2121
� LATHI, B. P. SISTEMAS DE COMUNICAÇÃO. Rio de Janeiro: Editora
Guanabara Dois, 1979.
� RAPPAPORT, Theodore S. COMUNICAÇÕES SEM FIO –
PRINCÍPIOSE PRÁTICAS. 2ª edição. São Paulo: Prentice-Hall, 2008.