Modulação AM

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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação AM
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc.
Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
Departamento de Engenharia Elétrica
Março 2016
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 1 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
Modulação QAM
Modulação VSB
4
Extras
Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Televisão
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Introdução
Um sinal proveniente de uma fonte de informação ou de um
transdutor é chamado de sinal em banda básica
Os sinais em banda básica podem ser transmitidos através de cabos ou
fibras ópticas
Por outro lado, esse tipo de sinal não é adequado para transmissão
através de um enlace de rádio
Freqüências mais altas são necessárias para garantir maior eficiência na
propagação
Antenas menores podem ser utilizadas aumentando-se a freqüência
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Introdução
A comunicação em que o espectro em banda básica é deslocado para
freqüências maiores é conhecida como comunicação com portadora
Na comunicação com portadora, um sinal senoidal tem a sua
amplitude, fase ou freqüência modificada pelo sinal em banda básica
m(t)
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Introdução
Para os sinais em banda básica analógicos, as modulações principais
são:
Modulação em Amplitude (AM, AM-DSB-SC, AM-SSB-SC, QAM e
AM-VSB)
Modulação em Ângulo (FM e PM)
Para os sinais digitais, há uma infinidade de tipos de modulação
ASK, FSK, PSK, DPSK, GMSK, OOSK, etc.
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação AM-DSB-SC
Seja m(t) um sinal em banda básica com largura de banda igual a B
Hz e c(t) = cosωct uma portadora senoidal
Na modulação em amplitude com banda lateral dupla e portadora
suprimida (AM-DSB-SC), o sinal modulado é dado por
s(t) = m(t)c(t) = m(t) cosωct
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação AM-DSB-SC
Se m(t)⇐⇒ M(ω), então
m(t) cosωct ⇐⇒ 1
2
[M(ω + ωc) + M(ω − ωc)]
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Espectro da Modulação AM-DSB-SC
Sendo m(t) um sinal real, o espectro de amplitude |M(ω)| é uma
função par
Quando o sinal é modulado, a sua largura de banda passa a ser de 2B
Hz
A parte superior do espectro (freqüências acima de ωc) possui a
mesma informação que a parte inferior do espectro (freqüências abaixo
de ωc)
Banda lateral superior (Upper SideBand - USB) -
ωc < |ω| < (ωc + 2piB)
Banda lateral inferior (Lower SideBand - LSB) - (ωc − 2piB) < |ω| < ωc
Observa-se que o sinal da portadora não aparece no espectro do sinal
modulado (impulso em ±ωc)
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Demodulação de um sinal AM-DSB-SC
O processo de recuperação do sinal em banda básica é chamado de
demodulação
Na demodulação, o espectro é transladado de volta para a origem e as
componentes indesejadas são eliminadas por filtragem
Seja s(t) o sinal modulado, então:
e(t) = s(t) cosωct = m(t) cos
2 ωct
=
1
2
[m(t) + m(t) cos 2ωct]
E (ω) ⇐⇒ 1
2
M(ω) +
1
4
[M(ω + 2ωc) + M(ω − 2ωc)]
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Demodulação de um sinal AM-DSB-SC
Passando o sinal e(t) através de um filtro passa-baixas, o sinal
1/2m(t) é recuperado
Este processo é conhecido como demodulação síncrona ou coerente
É necessário na demodulação uma senóide com a mesma fase e
freqüência usada na modulação
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Moduladores
A modulação pode ser obtida de diversas maneiras
Multiplicadores analógicos
Moduladores não lineares
Moduladores chaveados
Multiplicadores analógicos
m(t) e cosωct são multiplicados usando um multiplicador analógico
Saída é proporcional ao produto das duas entradas (amplificador de
ganho variável)
Esse tipo de modulador é relativamente caro de ser construído
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Moduladores não Lineares
Um modulador em amplitude pode ser obtido empregando-se
elementos não lineares (diodos ou transistores)
No circuito abaixo, a ação do elemento não linear é representada por
y(t) = ax(t) + bx2(t)
A saída do somador é dada por z(t) = 2am(t) + 4bm(t) cosωct
O sinal modulado é obtido passando-se z(t) por um filtro passa-faixas
centrado em ωc
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Moduladores Chaveados
A modulação pode ser obtida a partir da multiplicação do sinal m(t)
por uma onda periódica qualquer
Uma onda periódica pode ser representada em séries de Fourier por
φ(t) =
∞∑
n=0
Cn cos (nωct + θn)
Logo,
m(t)φ(t) =
∞∑
n=0
Cnm(t) cos (nωct + θn)
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Moduladores Chaveados
Para uma onda quadrada, por exemplo, a decomposição em séries de
Fourierresulta em
φ(t) =
1
2
+
2
pi
(
cosωct − 1
3
cos 3ωct +
1
5
cos 5ωct + · · ·
)
Logo,
m(t)φ(t) =
1
2
m(t) +
2
pi
(
m(t) cosωct − 1
3
m(t) cos 3ωct + · · ·
)
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Moduladores Chaveados
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Moduladores Chaveados
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Moduladores Chaveados
Uma outra opção de modulador chaveado é o modulador em anel
(nível DC nulo)
Nesse caso,
φ(t) =
4
pi
(
cosωct − 1
3
cos 3ωct +
1
5
cos 5ωct + · · ·
)
Logo,
m(t)φ(t) =
4
pi
(
m(t) cosωct − 1
3
m(t) cos 3ωct + · · ·
)
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Moduladores em Anel
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Demodulação AM-DSB-SC
A demodulação de sinais modulados em AM-DSB-SC é um processo
idêntico à modulação
Em ambos os processos, a entrada é multiplicada pela portadora
senoidal e depois filtrada
A diferença está apenas no filtro utilizado
Na modulação utiliza-se um filtro passa-faixa centrado em ωc
Na demodulação utiliza-se um filtro passa-baixas
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação em Amplitude (AM)
Na demodulação de um sinal AM-DSB-SC, é necessário gerar uma
portadora na recepção com a mesma freqüência e fase usadas na
modulação
Demodulação síncrona
Na prática, isso exige que o transmissor possua circuitos de
recuperação da portadora (PLL), tornando a sua construção mais
complexa
Em algumas situações, é de interesse que os receptores sejam mais
simples e conseqüentemente mais baratos
Comunicação por difusão (broadcast)
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação em Amplitude (AM)
Uma alternativa é enviar o sinal da portadora junto com o sinal
modulado
Receptor mais simples
O transmissor precisa gastar mais potência na transmissão
Na modulação em Amplitude tradicional, o sinal modulado é dado por:
ϕAM(t) = A cosωct + m(t) cosωct = (A + m(t)) cosωct
O espectro do sinal modulado é dado por:
ϕAM(t) ⇐⇒ 1
2
[M(ω + ωc) + M(ω − ωc)]
+piA[δ(ω + ωc) + δ(ω − ωc)]
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação em Amplitude (AM)
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação em Amplitude (AM)
Desde que A + m(t) ≥ 0 para todo t, é possível demodular ϕAM(t)
através da detecção de envelope
Admitindo-se que o sinal m(t) assume valores negativos para
determinados valores de t e sendo mp− o módulo do valor de pico
negativo, então
A ≥ mp−
Definindo-se o índice de modulação AM µ como
µ =
mp
A
Então a condição seguinte assegura que o sinal possa ser demodulado
por detecção de envelope
0 ≤ µ ≤ 1
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação em Amplitude (AM)
Quando µ > 1→ A < mp−, então o sinal AM não pode ser
demodulado por detecção de envelope
Essa condição é chamada de sobremodulação
Nesse caso, só é possível realizar a demodulação síncrona
Para todos os casos é possível realizar a demodulação síncrona
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Eficiência da Modulação AM
O sinal AM é composto de dois elementos
A portadora - A cosωct
As bandas laterais - m(t) cosωct
A potência do termo da portadora (Pc) e do termo das bandas laterais
(Ps) são dadas por
Pc =
A2
2
; Ps =
1
2
Pm
A eficiência da modulação AM é dada por
η =
PUtil
PTotal
=
Ps
Pc + Ps
=
Pm
A2 + Pm
100%
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Eficiência da Modulação AM
A eficiência máxima é obtida para µ = 1
Para os sinais empregados na prática, a eficiência é da ordem de 25%
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Geração de Sinais AM
Os circuitos usados para modulação DSB-SC podem ser usados para a
geração de sinais AM se a entrada for A + m(t)
O circuito abaixo pode ser usado para gerar sinais AM
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Geração de Sinais AM
No circuito anterior, a tensão ao longo dos terminais bb′ é
vbb′ = [c cosωct + m(t)]w(t)
= [c cosωct + m(t)]
{
1
2
+
2
pi
(
cosωct − 1
3
cosωct + · · ·
)}
=
c
2
cosωct +
2
pi
m(t) cosωct︸ ︷︷ ︸
AM
+Termos extras
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Demodulação de Sinais AM
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
Modulação QAM
Modulação VSB
4
Extras
Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
Multiplexação por Divisãoem Frequência (FDM)
Televisão
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Demodulação de Sinais AM
Demodulação de Sinais AM
A demodulação de sinais AM pode ser feita através dos seguintes
métodos
Detector retificador
Detector de envelope
Demodulação síncrona (pouco usada)
No detector retificador, um sinal AM é aplicado em um diodo e um
resistor em série, resultando em
vR = {[A + m(t)] cosωct}w(t)
= [A + m(t)] cosωct
{
1
2
+
2
pi
(
cosωct − 1
3
cosωct + · · ·
)}
=
1
pi
[A + m(t)] + Termos extras
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Demodulação de Sinais AM
Detector Retificador
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Demodulação de Sinais AM
Detector de Envelope
No detector de envelope, o capacitor é carregado durante o ciclo
positivo e descarrega quando o diodo é cortado
Para reduzir as ondulações, é necessário que RC � 1/ωc
Entretanto, se RC for muito grande, a tensão no capacitor pode não
seguir o envelope
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Demodulação de Sinais AM
Detector de Envelope
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Demodulação de Sinais AM
Detector de Envelope
Quando m(t) = cosωmt, o envelope é dado por
E (t) = A[1+ µcosωmt] e então se pode calcular um limite para a
constante RC
vc = Ee
−t/RC ' E
(
1− t
RC
)
∣∣∣dvc
dt
∣∣∣ ≥ ∣∣∣dE (t)
dt
∣∣∣
RC ≥ 1
ωm
(√
1− µ2
µ
)
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
Modulação QAM
Modulação VSB
4
Extras
Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Televisão
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 35 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Modulação AM com Banda Lateral Única
Até agora, o espectro das modulações estudadas ocupam uma banda
de 2B Hertz para um sinal em banda básica com banda igual a B
Como a mesma informação está presente em ambas as bandas laterais,
é possível usar apenas uma dessas bandas na transmissão
O sinal resultante pode ser demodulado através de métodos de
demodulação síncrona
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 36 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Modulação AM com Banda Lateral Única (SSB - Single
Side Band)
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 37 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Representação de Sinais SSB-SC
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 38 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Representação de Sinais SSB-SC
As BLS e BLI podem ser representadas respectivamente por:
M+(ω) = M(ω)u(ω)
M−(ω) = M(ω)u(−ω)
As respectivas representações no domínio do tempo, m+(t) e m−(t),
são funções complexas
Além disso, M+(−ω) e M−(ω) são conjugados, o que resulta que
m+(t) e m−(t) são também conjugados
Como m+(t) + m−(t) = m(t), tem-se que:
m+(t) =
1
2
[m(t) + jmh(t)]
m−(t) =
1
2
[m(t)− jmh(t)]
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 39 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Representação de Sinais SSB-SC
A parcela desconhecida mh(t) pode ser obtida da seguinte maneira:
M+(ω) = M(ω)u(ω)
=
1
2
M(ω)[1+ sgn(ω)]
=
1
2
M(ω) +
1
2
M(ω)sgn(ω)
Comparando-se as expressões de m+(t) e M+(ω), tem-se que
jmh(t)⇐⇒ M(ω)sgn(ω), logo:
Mh(ω) = −jM(ω)sgn(ω)
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Representação de Sinais SSB-SC
Da tabela de transformadas, tem-se que:
1
pit
⇐⇒ −jsgn(ω)
Assim, mh(t) = m(t) ∗ 1/pit, o que resulta em:
mh(t) =
1
pi
∫ ∞
−∞
m(τ)
t − τ dτ
Esta expressão é conhecida como a Transformada de Hilbert de m(t)
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Representação de Sinais SSB-SC
A transformada de Hilbert pode ser interpretada como sendo a saída
de um filtro h(t),H(ω) com entrada m(t)
Sendo assim,
H(ω) = −jsgn(ω) =
{ −j = 1.e−jpi/2 ω > 0
j = 1.e jpi/2 ω < 0
}
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Representação de Sinais SSB-SC
A partir das expressões para M+(ω) e M−(ω), os sinais modulados
com banda lateral única são dados por
Banda Lateral Superior
ΦBLS(ω) = M+(ω − ωc) + M−(ω + ωc)
⇐⇒ ϕBLS(t) = m+(t)e jωc t + m−(t)e−jωc t
ϕBLS(t) = m(t) cosωct −mh(t) sinωct
Banda Lateral Inferior
ΦBLI (ω) = M−(ω − ωc) + M+(ω + ωc)
⇐⇒ ϕBLI (t) = m−(t)e jωc t + m+(t)e−jωc t
ϕBLI (t) = m(t) cosωct + mh(t) sinωct
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 43 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Representação de Sinais SSB-SC
Logo, um sinal SSBgenérico pode ser expresso como:
ϕSSB(t) = m(t) cosωct ∓mh(t) sinωct
Onde o sinal menos se aplica a USB e o sinal mais a LSB
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 44 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Exemplo
Exemplo
Obter ϕBLS(t) e ϕBLI (t) para o sinal m(t) = cosωmt.
Resposta
ϕBLS(t) = cos (ωc + ωm)t
ϕBLI (t) = cos (ωc − ωm)t
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 45 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Exemplo
Exemplo
Obter ϕBLS(t) e ϕBLI (t) para o sinal m(t) = cosωmt.
Resposta
ϕBLS(t) = cos (ωc + ωm)t
ϕBLI (t) = cos (ωc − ωm)t
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 45 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Geração de Sinais SSB-SC
A geração de sinais SSB-SC pode ser feita de três maneiras:
Método de Filtragem Seletiva
Método de Deslocamento de Fase
Método de Weaver
Nenhum destes métodos de modulação é preciso (requerem que o
espectro do sinal em banda base tenha baixa potência nas
proximidades da origem
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 46 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Geração de Sinais SSB-SC
Método de Filtragem Seletiva
O sinal DSB-SC é passado através de um filtro a fim de eliminar a
banda indesejada
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Geração de Sinais SSB-SC
Método de Deslocamento de Fase
Todas as componentes do sinal são atrasadas em pi/2 radianos
Isto equivale a realizar a transformada de Hilbert do Sinal
Um defasador desse tipo é irrealizável, de modo que só uma
aproximação pode ser obtida
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 48 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Geração de Sinais SSB-SC
Método de Weaver
Usam-se dois estágios de modulação em amplitude SSB
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 49 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Demodulação de Sinais SSB-SC
Para sinais SSB-SC, pode-se utilizar os métodos de demodulação
síncrona
Um sinal SSB-SC pode ser representado por
ϕSSB(t) = m(t) cosωct ∓mh(t) sinωct
Logo,
ϕSSB(t) cosωct =
1
2
m(t) +
1
2
[m(t) cos 2ωct ∓mh(t) sin 2ωct]
Passando-se o sinal através de um filtro passa-baixas, obtém-se m(t)
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 50 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação SSB
Detecção de Envelope de Sinais SSB+C
É possível inserir o sinal da portadora no sinal SSB, resultando em:
ϕSSB+C (t) = A cosωct + [m(t) cosωct ∓mh(t) sinωct]
= [A + m(t)] cosωct ∓mh(t) sinωct]
= E (t) cos (ωct + θ)
O envelope E (t) é dado por
E (t) = {[A + m(t)]2 + m2h(t)}1/2
= A
[
1+
2m(t)
A
+
m2(t)
A2
+
m2h(t)
A2
]
1/2
' A
[
1+
2m(t)
A
]
1/2 ' A + m(t) (A� |m(t)|)
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 51 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação QAM
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
Modulação QAM
Modulação VSB
4
Extras
Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Televisão
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 52 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação QAM
Modulação em Quadratura
Na modulação em quadratura, são modulados dois sinais na mesma
banda
ϕQAM(t) = m1(t) cosωct + m2(t) sinωct
Na demodulação, os dois sinais são separados usando detecção
totalmente síncrona
x
1
(t) = ϕQAM(t).2 cosωct → FPB→ m1(t)
x
2
(t) = ϕQAM(t).2 sinωct → FPB→ m2(t)
Em QAM, um pequeno erro de fase na portadora de demodulação
resulta em interferência entre os canais
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 53 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação QAM
Modulação em Quadratura
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 54 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação QAM
Modulação em Quadratura
Ou seja: dois sinais de banda básica de largura BHz podem ser
transmitidos simultaneamente em uma largura de banda 2BHz
O canal superior também é referido como canal em fase (I) e o canal
inferior, como canal em quadratura (Q)
A multiplexação em quadratura é usada em TV analógica em cores
para multiplexar os sinais de crominância (que transportam informação
sobre cores)
A transmissão de TV digital por satélite também usa QAM
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 55 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação VSB
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
Modulação QAM
Modulação VSB
4
Extras
Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Televisão
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 56 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação VSB
Modulação com Banda Lateral Vestigial
A geração de sinais SSB é bastante difícil para a maioria dos sinais
Se o sinal não tiver um nível DC nulo, é necessário que o filtro seja
ideal e portanto, irrealizável
Por outro lado, a geração de sinais DSB é bastante simples,mas gasta
o dobro da largura de banda dos sinais SSB
A modulação com Banda Lateral Vestigial (VSB - Vestigial Side
Band) representa um compromisso entre SSB e DSB
Sinais VSB são mais fáceis de gerar que sinais SSB
A largura de banda dos sinais VSB é maior que SSB, mas menor que
DSB
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 57 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação VSB
Modulação com Banda Lateral Vestigial
Na modulação VSB, é realizado um corte gradual em uma das bandas
laterais
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 58 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação VSB
Modulação com Banda Lateral Vestigial
Na modulação VSB, são utilizados um filtro formatador vestigial
Hi (ω) na transmissão e um filtro equalizador Ho(ω) na recepção
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 59 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação VSB
Modulação com Banda Lateral Vestigial
O sinal VSB na saída do filtro de entrada é dado por:
ΦVSB(ω) = [M(ω + ωc) + M(ω − ωc)]Hi (ω)
Na demodulação,
e(t) = 2ϕVSB(t) cosωct ⇐⇒ [ΦVSB(ω + ωc) + ΦVSB(ω − ωc)]
Para que a saída seja m(t), é necessário que:
M(ω) = E (ω)Ho(ω) = [ΦVSB(ω + ωc) + ΦVSB(ω − ωc)]Ho(ω)
= [M(ω + 2ωc) + M(ω)]Hi (ω + ωc)Ho(ω)
+M(ω − 2ωc) + M(ω)]Hi (ω − ωc)Ho(ω)
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 60 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação VSB
Modulação com Banda Lateral Vestigial
Como Ho(ω) é um filtro passa-baixas, as componentes em ±2ωc são
eliminadas, assim:
M(ω) = M(ω)[Hi (ω + ωc) + Hi (ω − ωc)]Ho(ω)
Logo, o filtro equalizador é dado por:
Ho(ω) =
1
Hi (ω + ωc) + Hi (ω − ωc) , |ω| ≤ 2piB
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 61 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Modulação VSB
Exemplo
Obter o filtro Ho(ω) para um sinal VSB com fc = 20KHz e B = 6KHz .
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 62 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Sincronização da Portadora Local
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
Modulação QAM
Modulação VSB
4
Extras
Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Televisão
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 63 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Sincronização da Portadora Local
Sincronização da Portadora Local
Para as modulações com portadora suprimida (DSB-SC, SSB-SC e
VSB-SC) é necessário gerar uma portadora no receptor para efetuar a
demodulação
Se o sinal recebido é m(t) cosωct e a portadora do receptor é
2 cos [(ωc + ∆ω)t + δ], tem-se que:
e(t) = 2m(t) cosωct cos [(ωc + ∆ω)t + δ]
= m(t){cos [(∆ω)t + δ] + cos [(2ωc + ∆ω)t + δ]}
Após o filtro passa-baixas, o sinal resultante eo(t) é dado por:
eo(t) = m(t) cos [(∆ω)t + δ]
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 64 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Sincronização da Portadora Local
Sincronização da Portadora Local
Três situações podem ser analisadas:
Não há erro de fase nem de freqüência (∆ω = δ = 0)
eo(t) = m(t)
Há apenas erro de fase (∆ω = 0)
eo(t) = m(t) cos δ
Há apenas erro de freqüência (δ = 0)
eo(t) = m(t) cos (∆ω)t
A primeira situação representa o caso ideal, o sinal é demodulado
corretamente
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 65 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Sincronização da Portadora Local
Sincronização da Portadora Local
Na segunda situação (∆ω = 0), o sinal sofre atenuação, mas sem
distorção se δ for constante
Devido ao efeito de muitos canais práticos, δ varia aleatoriamente com
o tempo
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 66 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Sincronização da Portadora Local
Sincronização da Portadora Local
Na terceira situação (δ = 0), o sinal m(t) é multiplicado por uma
senóide de baixa freqüência
Surge o efeito de batimento, cujo efeito se assemelha a alguém
aumentando e diminuindo o volume periodicamente
Para garantir freqüências idênticas no transmissor e receptor, podem
sem empregados osciladores de cristais de quartzo
Um cristal é cortado e partes do cristal são empregadas na transmissão
e recepção
Em freqüências altas, o desempenho desses osciladores não é tão bom
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 67 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
PLL
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
Modulação QAM
Modulação VSB
4
Extras
Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Televisão
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 68 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
PLL
Phase-Locked Loop (PLL)
Para se rastrear a fase e a freqüência de uma portadora de um sinal
recebido, pode-se usar um PLL (Malha de captura de fase).
É um dispositivo útil para a demodulação síncrona de sinais AM com
portadora suprimida ou com uma portadora de baixa intensidade.
Um PLL é um circuito de realimentação com três elementos básicos:
Um oscilador controlado por tensão (VCO)
Um multiplicador com a função de detector ou comparador de fase
Um filtro H(s)
O objetivo do PLL é fazer com que a fase do VCO seja a mais próxima
possível da fase do sinal de entrada
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 69 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM comEficiência de Largura de Banda Extras
PLL
Phase-Locked Loop (PLL)
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 70 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
PLL
Phase-Locked Loop (PLL)
O princípio de funcionamento do PLL é o mesmo da realimentação,
mas a grandeza realimentada e comparada é a fase.
O VCO ajusta sua própria frequência até que suas frequência e fase
acompanhem a frequência e fase do sinal de entrada.
Assim, os dois sinais estão em sincronismo.
O PLL tem um papel essencial em praticamente todos os sistemas
modernos de comunicações digitais e analógicos.
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 71 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
PLL
Phase-Locked Loop (PLL)
A saída do VCO é uma senóide cuja freqüência instantânea varia de
acordo com a tensão de entrada eo(t) da seguinte maneira:
ω(t) = ωc + ceo(t)
Se a entrada do PLL for A sin (ωct + θi ) e a saída do VCO for
B cos (ωct + θo), então a saída do multiplicador é:
x(t) = AB sin (ωct + θi ) cos (ωct + θo)
=
AB
2
[sin (θi − θo) + sin (2ωct + θi + θo)]
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 72 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
PLL
Phase-Locked Loop (PLL)
O filtro H(s) é um filtro passa-baixas de banda estreita que elimina as
componentes de alta freqüência de x(t), resultando em:
eo =
AB
2
sin (θi − θo) = AB
2
sin θe , (θe = θi − θo)
No regime permanente, as freqüências de entrada e saída são idênticas
Se a freqüência de entrada é aumentada repentinamente, ou seja
A cos [(ωc + k)t + θi ] = A cos (ωct + θˆi ), com θˆi = kt + θi , então θe
e eo também aumentam e conseqüentemente, a freqüência na saída
do VCO aumenta para acompanhar a entrada
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 73 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
Modulação QAM
Modulação VSB
4
Extras
Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Televisão
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 74 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Para regenerar o sinal da portadora na modulação AM DSB-SC com o
uso de PLL, pode-se utilizar um dos dois métodos seguintes:
Método quadrático
Malha de Costas
Método quadrático
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 75 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
No método quadrático, a saída x(t) é dada por:
x(t) = [m(t) cosωct]
2 =
1
2
m2(t) +
1
2
m2(t) cos 2ωct
Como m2(t) é um sinal com nível DC não nulo, ele pode ser escrito na
forma:
1
2
m2(t) = k + φ(t)
Logo:
x(t) =
1
2
m2(t) +
1
2
m2(t) cos 2ωct
=
1
2
m2(t) + k cos 2ωct + φ(t) cos 2ωct
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 76 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
O sinal m2(t) e a maior parte do espectro de φ(t) cos 2ωct é
suprimido pelo filtro, restando aproximadamente o sinal k cos 2ωct
com alguma interferência
A saída do filtro entra no PLL, que produz uma senóide pura
Finalmente, utiliza-se um divisor de freqüência para produzir a
freqüência desejada com a fase correta
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 77 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Uma idéia similar ao método quadrático é empregada na malha de
Costas mostrada a seguir:
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 78 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Receptor AM Super-heteródino
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
Modulação QAM
Modulação VSB
4
Extras
Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Televisão
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 79 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Receptor AM Super-heteródino
Receptor AM Super-heteródino
Em um sistema de broadcasting AM ou FM, o receptor não deve
apenas demodular o sinal modulado de entrada, mas também executar
outras funções:
Sintonizar a frequência da portadora (para selecionar o sinal desejado,
ou seja, a estação de rádio ou TV desejada);
Filtragem (necessária para separar o sinal desejado de outros sinais
modulados que podem ser recebidos ao longo do caminho);
Amplificação (necessária para compensar a perda de potência do sinal
que ocorre ao longo da transmissão).
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 80 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Receptor AM Super-heteródino
Receptor AM Super-heteródino
O receptor de rádio usado nos sistemas que empregam a modulação
AM tradicional é chamada de receptor AM super-heteródino.
Também pode ser usado com modulação FM.
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 81 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Receptor AM Super-heteródino
Receptor AM Super-heteródino
Uma das características fundamentais desse receptor é que a detecção
do envelope é feita em uma freqüência intermediária (455 kHz -
abaixo da freqüência da portadora)
A conversão de freqüências é feita com um misturador (mixer)
Se a intenção é passar de uma freqüência ωc para uma freqüência ωI ,
então realizam-se as seguintes operações:Multiplicação do sinal modulado por uma portadora na freqüência
ωmix = ωc + ωI ou ωmix = ωc − ωI
Filtragem na freqüência ωI
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 82 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Receptor AM Super-heteródino
Receptor AM Super-heteródino
Como
x(t) = 2m(t) cosωct cosωmix t
= m(t)[cos (ωc − ωmix)t + cos (ωc + ωmix)t]
Se ωmix = ωc − ωI (conversão para baixo), então:
x(t) = m(t)[cosωI t + cos (2ωc − ωI )t]
Se ωmix = ωc + ωI (conversão para cima), então:
x(t) = m(t)[cosωI t + cos (2ωc + ωI )t]
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 83 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Receptor AM Super-heteródino
Receptor AM Super-heteródino
No caso do receptor super-heteródino, é realizada a conversão para
cima com fI = 455kHz e fc sendo a freqüência da portadora da
estação desejada
A sintonia do filtro de RF e da freqüência do oscilador do misturador é
feita com o mesmo botão
Em uma freqüência mais baixa, é mais fácil projetar filtros passa-faixa
para a banda do sinal de voz
Portanto, o filtro de RF faz uma filtragem grosseira e a filtragem mais
fina é feita em fI = 455kHz
Proteção contra "estações imagem"
Uma portadora com freqüência fc = 1000kHz resulta em
fMIX = 1455kHz , mas uma estação com f
′
c = 1910kHz pode ser
capturada, pois 1910kHz − 1455kHz = 455kHz
Prof. Fabrício Braga Soares de Carvalho, D.Sc. ( Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Departamento de Engenharia Elétrica )Modulação AM Março 2016 84 / 91
Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda Extras
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
Modulação QAM
Modulação VSB
4
Extras
Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Televisão
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Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
Multiplexação por Divisão em Frequência (FDM)
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Roteiro
1
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2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com Eficiência de Largura de Banda
Modulação SSB
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Modulação VSB
4
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Sincronização da Portadora Local
PLL
Aquisição da Portadora em AM DSB-SC
Receptor AM Super-heteródino
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Televisão
Televisão
A modulação VSB possui um importante papel na TV comercial.
O sinal de vídeo exibe uma grande largura de faixa e um pequeno
conteúdo de baixa frequência;
O circuito usado para a demodulação no receptor deve ser simples e,
portanto, barato (o que sugere detecção por envelope, que exige a
adição da portadora na onda modulada VSB).
Um filtro VSB é inserido em cada receptor (já que os níveis de
potência são baixos).
A performance total é a mesma de uma VSB, exceto por alguma
potência e largura de faixa desperdiçadas.
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Referências Bibliográficas
B.P. LATHI e Z. DING. Sistemas de Comunicações Analógicos e
Digitais Modernos. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
S. HAYKIN e M. MOHER. Introdução aos Sistemas de Comunicação -
Segunda Edição. Bookman, 2008.
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	Modulação AM Tradicional
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	Modulação SSB
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	Extras
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	PLL
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