Modulação AM
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Modulação AM


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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com E\ufb01ciência 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
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Modulação AM DSB-SC Modulação AM Tradicional Modulações AM com E\ufb01ciência de Largura de Banda Extras
Roteiro
1
Modulação AM DSB-SC
2
Modulação AM Tradicional
Demodulação de Sinais AM
3
Modulações AM com E\ufb01ciência 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 E\ufb01ciência 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
\ufb01bras 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 e\ufb01ciência na
propagação
Antenas menores podem ser utilizadas aumentando-se a freqüência
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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 modi\ufb01cada pelo sinal em banda básica
m(t)
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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 in\ufb01nidade 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 E\ufb01ciência 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) = cos\u3c9ct 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) cos\u3c9ct
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Modulação AM-DSB-SC
Se m(t)\u21d0\u21d2 M(\u3c9), então
m(t) cos\u3c9ct \u21d0\u21d2 1
2
[M(\u3c9 + \u3c9c) + M(\u3c9 \u2212 \u3c9c)]
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Espectro da Modulação AM-DSB-SC
Sendo m(t) um sinal real, o espectro de amplitude |M(\u3c9)| 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 \u3c9c) possui a
mesma informação que a parte inferior do espectro (freqüências abaixo
de \u3c9c)
Banda lateral superior (Upper SideBand - USB) -
\u3c9c < |\u3c9| < (\u3c9c + 2piB)
Banda lateral inferior (Lower SideBand - LSB) - (\u3c9c \u2212 2piB) < |\u3c9| < \u3c9c
Observa-se que o sinal da portadora não aparece no espectro do sinal
modulado (impulso em ±\u3c9c)
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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 \ufb01ltragem
Seja s(t) o sinal modulado, então:
e(t) = s(t) cos\u3c9ct = m(t) cos
2 \u3c9ct
=
1
2
[m(t) + m(t) cos 2\u3c9ct]
E (\u3c9) \u21d0\u21d2 1
2
M(\u3c9) +
1
4
[M(\u3c9 + 2\u3c9c) + M(\u3c9 \u2212 2\u3c9c)]
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Demodulação de um sinal AM-DSB-SC
Passando o sinal e(t) através de um \ufb01ltro 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 E\ufb01ciência 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 cos\u3c9ct são multiplicados usando um multiplicador analógico
Saída é proporcional ao produto das duas entradas (ampli\ufb01cador de
ganho variável)
Esse tipo de modulador é relativamente caro de ser construído
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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) cos\u3c9ct
O sinal modulado é obtido passando-se z(t) por um \ufb01ltro passa-faixas
centrado em \u3c9c
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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
\u3c6(t) =
\u221e\u2211
n=0
Cn cos (n\u3c9ct + \u3b8n)
Logo,
m(t)\u3c6(t) =
\u221e\u2211
n=0
Cnm(t) cos (n\u3c9ct + \u3b8n)
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Moduladores Chaveados
Para uma onda quadrada, por exemplo, a decomposição em séries de
Fourier