Modulação Digital

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA 
 
 
GUSTAVO THEODORO LASKOSKI 
MAICON MARCONDES 
OSCAR SZEREMETA 
 
 
 
MODULAÇÃO DIGITAL 
TÓPICOS DE COMUNICAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
SETEMBRO 2006 
 2
GUSTAVO THEODORO LASKOSKI 
MAICON MARCONDES 
OSCAR SZEREMETA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MODULAÇÃO DIGITAL 
TÓPICOS DE COMUNICAÇÕES 
 
Trabalho referente à disciplina de tópicos de 
comunicações do Curso Superior de Tecnologia 
em Eletrônica do 7º período da Universidade 
Tecnológica Federal do Paraná e realizado pelos 
alunos: Gustavo Theodoro Laskoski, Maicon 
Marcondes e Oscar Szeremeta. 
 
Orientado pelo: Drº Jean Carlos Cardozo da Silva. 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
SETEMBRO 2006 
 3
RESUMO 
 
Nesse trabalho serão apresentados os conceito básicos sobre modulação digital. A 
modulação é uma técnica utilizada para transmitir informação através de uma portadora 
com características favoráveis para a propagação do sinal no canal de comunicação. 
Com avanço tecnológico e o desenvolvimento das comunicações digitais, foram 
desenvolvidas técnicas de modulação capazes de transportar informaçao digital por meio 
de um sinal analógico. Além disso, as técnicas da teoria da informação aumentaram a 
capacidade de transmissão e tornou a transmissão de informação economicamente viável. 
No trabalho serão descritos as principais modulações digitais existentes, são elas: 
modulações por chaveamento de amplitude (ASK), utilizado atualmente em meios com 
baixa quantidade de ruído; modulação por chaveamento de frequência (FSK), utilizado 
inicialmente em sistemas de fax-modem; modulação por deslocamento de fase (PSK) e 
por quadratura e amplitude (QAM) utilizado na comunicação de modens. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Palavras chaves: Modulação digital, modulação chaveada, comunicação de modens. 
 
 4
LISTA DE FIGURAS 
 
FIGURA 1 – SINAL MODULADO BASK ............................................................... 
FIGURA 2 – ESPECTRO DE FREQUÊNCIA DA MODULAÇÃO BASK .............
FIGURA 3 – SINAL MODULADO ASK – OOK ..................................................... 
FIGURA 4 – SINAL MODULADO MASK – DIBIT .............................................. 
FIGURA 5 – REPRESENTAÇÃO DO MODULADOR FSK ...................................
FIGURA 6 – RESPRESENTAÇÃO DO DEMODULADOR FSK ........................... 
FIGURA 7 – SINAL MODULADO BFSK ................................................................
FIGURA 8 – SINAL MODULADO MFSK ...............................................................
FIGURA 9 – DEMOSTRAÇÃO DO FILTRO GAUSSIANO .................................. 
FIGURA 10 – REPRESENTAÇÃO DA MODULAÇÃO PSK ................................ 
FIGURA 11 – REPRESENTAÇÃO DE SÍMBOLOS DA MOD. DPSK ................. 
FIGURA 12 – DIAGRAMA FASORIAL DA MODULAÇÃO PSK ........................
FIGURA 13 – MODULAÇÃO DIFERENCIAL PSK ............................................... 
FIGURA 14 – EXEMPLO DA MODULAÇÃO PSK-8 ............................................ 
FIGURA 15 – DETECÇÃO COERENTE PARA A MOD. PSK-8 ...........................
FIGURA 16 – DIAGRAMA DE CONSTELAÇÃO QAM-16 .................................. 
FIGURA 17 – DIAGRAMA EM BLOCOS DO MODULADOR QAM .................. 
08 
09 
10 
11 
12 
12 
14 
15 
16 
16 
17 
18 
20 
21 
21 
22 
23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 5
LISTA DE TABELAS 
 
TABELA 1 – PRINCIPAIS TIPOS DE MODULAÇÕES EXISTENTES ...................... 07 
TABELA 2 – REPRESENTAÇÃO DO PADRÃO V.29 ................................................. 23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 6
SUMÁRIO 
 
RESUMO .......................................................................................................................... 03 
LISTA DE FIGURAS ...................................................................................................... 04 
LISTA DE TABELAS ...................................................................................................... 05 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 07 
2 MODULAÇÃO ASK .................................................................................................. 08 
2.1 Modulação OOK ....................................................................................................... 10 
2.2 Modulação MASK ..................................................................................................... 10 
3 MODULAÇÃO FSK .................................................................................................... 12 
3.1 Modulação BFSK ...................................................................................................... 13 
3.2 Modulação MFSK ..................................................................................................... 14 
3.3 Modulação GFSK ...................................................................................................... 15 
4 MODULAÇÃO PSK .................................................................................................... 16 
4.1 Modulação QPSK ...................................................................................................... 19 
4.2 Modulação DPSK ...................................................................................................... 20 
5 MODULAÇÃO QAM ................................................................................................. 22 
6 CONCLUSÃO .............................................................................................................. 24 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 7
1 INTRODUÇÃO 
 
 A modulação corresponde a um processo de conversão de sinais para fins de 
transmissão, sendo definido como um sistema que recebe duas entradas ( informação e 
portadora) e fornece um sinal de saída que será utilizado no transporte da informação. Os 
tipos de modulações existentes são definidos de acordo com a natureza dos sinais de 
entrada do sistema, na tabela 1 são descritos os principais tipos de modulações existentes. 
 
TABELA 1 – PRINCIPAIS TIPOS DE MODULAÇÕES EXISTENTES 
MODULAÇÃO INFORMAÇÃO PORTADORA EXEMPLOS 
Analógica Analógica Analógica AM, FM, PM 
Digital Digital Analógica ASK, FSK, PSK 
Pulso Analógica Digital PAM, PWM, PPM 
Fonte: Autoria própria 
 
 A portadora é o sinal de entrada do sistema responsável pelo transporte de 
informação no meio de transmissão, de acordo com a tabela 1 a portadora poderá ser um 
sinal analógico (geralmente correspondente a um sinal senoidal) ou digital. 
 As principais características da modulação são: redução de ruído e interferência, 
facilidade de irradiação eletromagnética, ou seja, a portadora tem como característica 
possuir uma frequência maior que a frequência do sinal de informação, diminuindo o 
tamanho das antenas. Além disso, a modulação possibilita uma melhor designação de 
frequência, ou seja, permite selecionar uma determinada portadora com frequência 
favorável para um determinado projeto. 
 A modulação digital utiliza uma portadora analógica que tem uma ou mais 
características alteradas de acordo com uma informação digital, sendo chamada também 
de modulação chaveada. 
 
 
 8
2 MODULAÇÃO ASK 
 
 A modulação por chaveamento de amplitude (ASK) consiste em alterar o nível de 
amplitude da portadora em função de um sinal de entrada com níveis de amplitude 
discretos. 
O princípio da modulação ASK pode ser definido pela modulação por 
chaveamento de amplitude – binário (BASK), ou seja, o sinal modulante assume um dos 
dois níveis discretos existentes da fonte de informação (nível lógico “0” ou “1”). Na 
figura 1 é apresentado um sinal modulado BASK, a menoramplitude corresponde ao 
nível lógico “0” e a maior amplitude corresponde ao nível lógico “1”. 
 
 
FIGURA 1 – SINAL MODULADO BASK 
Fonte: Unisinos. Disponível em: <http://www.inf.unisinos.br/~roesler/disciplinas/ 
0_comunicdados/10_modula_analogico/tp_modula.pdf> (2006) 
 
 O sinal BASK pode ser definido de acordo com a equação 2.1, podendo ser 
representado por uma função com frequência frequência fundamental fixa correspondente 
ao sinal da portadora e com variação de amplitude correspondente ao sinal de infomação 
do sistema em funçào do tempo. 
 
 
http://www.inf.unisinos.br/~roesler/disciplinas/ 0_comunicdados/10_modula_analogico/tp_modula.pdf
http://www.inf.unisinos.br/~roesler/disciplinas/ 0_comunicdados/10_modula_analogico/tp_modula.pdf
 9
 Considerando que a entropia da cada símbolo da modulação BASK é de 50%, ou 
seja, a quantidade de informação corresponde a uma unidade e a probalidade de 
ocorrência é de 50%, pode-se definir que a amplitude média do sinal modulado 
corresponde a média entre os níveis de amplitude de cada símbolo. Portando o índice de 
modulação é definido pela equação 2.2. 
 
 O sinal BASK pode ser obtido pelo produto de uma portadora cossenoidal e uma 
onda quadrada. Na figura 2 é apresentado o espectro de frequência do sinal BASK, a 
banda mínima de transmissão é definida como Bmín. 
 
FIGURA 2 – ESPECTRO DE FREQUÊNCIA DA MODULAÇÃO BASK 
Fonte: Unisanta. Disponível em: <professores.unisanta.br/isfarias/ 
Materia/Comunicacao%20Digital/ask.pdf> (2006) 
 
 A banda mínima necessária para a transmissão de informação varia do resultado 
entre a diferença da frequência da portadora e do sinal de informação até a soma entre a 
frequência fundamental da portadora com a frequência do sinal de informação. 
http://www.adrianomoutinho.com/trabalhos/ modulacao_entrada_digital.pdf
http://www.adrianomoutinho.com/trabalhos/ modulacao_entrada_digital.pdf
 10
 Considerando a utilização da banda mínima necessária (Bmín na figura 2) para a 
transmissão de informação, pode-se definir o sinal BASK conforme a equação 2.3. 
 
 
 
2.1 Modulação OOK 
 
 A modulação ASK – OOK é um caso particular da modulação BASK. Nesse 
modulação a portadora assume um determinado nível de tensão para o nível lógico “1” e 
nível de tensão nulo para o nível lógico “0”. Portanto, o módulo do índice de modulação é 
unitário. Na figura 3 é apresentado um sinal modulado ASK – OOK. 
 
 
FIGURA 3 – SINAL MODULADO ASK – OOK 
Fonte: USP. Disponível em: <http://www.lsi.usp.br/~volnys/courses/redes/pdf/04MULT-col.pdf> 
 
2.2 Modulação MASK 
 
 A quantidade de informação transportada pela modulação chaveada pode ser 
aumentada pelas técnicas da teoria da informação. Um método simples para aumentar a 
capacidade de transmissão de um canal é o aumento da variedade de uma fonte de 
informação. A variedade de um fonte é descrita na equação 2.4. 
 
v = m log2 n (equação 2.4) 
 
 Sendo: 
 11
- m: número de posições de bits. 
- N: números de elementos da fonte. 
 
Para o sistema um sistema BASK, a variedade corresponde a uma unidade, ou seja, 
existe um bit de variedade, podendo assumir um dos dois valores da fonte de informação. 
A modulação multi-nível ASK (MASK) tem variedade maior que uma unidade, 
apresentando maior quantidade de níveis discretos de amplitude, na figura 4 é apresentado 
um sistema dibit de um sinal modulado MASK. 
 
 
FIGURA 4 – SINAL MODULADO MASK - DIBIT 
Fonte: Unisinos. Disponível em: <http://www.inf.unisinos.br/~roesler/disciplinas/ 
0_comunicdados/10_modula_analogico/tp_modula.pdf> (2006) 
 
 A modulação MASK aumenta a variabilidade do sinal, porém diminui os 
intervalos de decisão dos níveis de amplitude, diminuindo a imunidade aos ruídos e 
interferências do sistema de comunicação. Outra definição da modulação MASK pode ser 
associada a modulação por amplitude de pulsos (PAM). Apesar do sinal PAM ser 
resultante da modulação entre uma informação analógica e uma portadora digital, o sinal 
PAM pode ser utilizado como sinal de informação da modulação MASK pois tem níveis 
de amplitudes discretos. 
 
http://www.inf.unisinos.br/~roesler/disciplinas/ 0_comunicdados/10_modula_analogico/tp_modula.pdf
http://www.inf.unisinos.br/~roesler/disciplinas/ 0_comunicdados/10_modula_analogico/tp_modula.pdf
 12
3 MODULAÇÃO FSK 
 
 O processo de modulação por chaveamento de frequência (FSK) consiste em variar 
a freqüência da onda portadora em função do sinal modulante, no presente caso, o sinal 
digital a ser transmitido. Diferente da modulação FM, o FSK desloca a freqüência entre 
apenas dos pontos fixos separados. O modulador FSK é formado por dois moduladores 
ASK, sendo que um deles produz pulsos modulados na freqüência F1 para cada bit 1, 
enquanto que o outro produz pulsos modulados na freqüência F0 para cada bit 0. A saída 
dos moduladores é combinada e transmitida, conforme representado na Figura 5. 
 
 
FIGURA 5 – REPRESENTAÇÃO DO MODULADOR FSK 
 
 O demodulador FSK (Figura 6) é formado por um divisor de sinais cujas saídas são 
aplicadas a filtros passa-faixa centrados em F1 e F0 e posteriormente seguidos de 
demoduladores ASK. Os sinais de baixa freqüência são somados com a polaridade 
adequada a fim de obter como resultado um sinal BK. 
 
 
FIGURA 6 – RESPRESENTAÇÃO DO DEMODULADOR FSK 
 13
O formato de modulação FSK é o que ocupa a maior largura de faixa de todos, pois 
os espectros centrados em F0 e F1 não podem ser superpostos a fim de que a informação 
seja preservada. A modulação FSK foi originalmente desenvolvida para enviar texto 
através de dispositivos de radio teleimpressor. O deslocamento da portadora entre a marca 
e o espaço foi usado para gerar caracteres no código Baudot. No receptor, os sinais 
Baudot foram utilizados para produzir texto impresso para impressoras e posteriormente 
telas de vídeo. 
Com o desenvolvimento tecnológico, a modulação FSK foi utilizada para 
transmitir mensagens no código ASCII utilizados por computadores e permitiu o uso de 
caracteres caixa baixa e alta e símbolos especiais. A introdução de microprocessadores 
tornou possível usar o FSK para enviar mensagens com capacidade de verificação e 
correção automática de erros. Isto é feito através da inclusão de códigos de verificação de 
erro nas mensagens, permitindo que a estação receptora possa requisitar a retransmissão 
se uma mensagem ou os códigos de verificação de erro estiverem em conflito (ou se o 
código não for recebido ). Entre os modos mais comuns tais como o FSK estão a tele 
impressão amadora através do radio (AMTOR) e a correção adiantada de erro (FEC). A 
modulação FSK é o modo mais rápido de se enviar texto pelo radio, e os modos de 
correção de erro oferecem alta acuracidade e confiabilidade. O espaço de freqüência 
ocupado depende da quantidade de deslocamentos, mas um sinal típico de FSK ocupa 
menos que 1.5 kHz de espaço. A grande desvantagem do FSK é a necessidade de um 
equipamento de recepção mais elaborado. 
A principal característica da modulação FSK é a imunidade a ruídos, quando 
comparada com a ASK. A modulação FSK é utilizada em modens de baixa velocidade e 
transmissão via radio (na transmissão de sinais de radiocontrole). 
 
3.1 Modulação BFSK 
 
A modulação BFSK atribui freqüências diferentes para a portadora em função do 
bit que é transmitido. 
 14
Quando um bit 0 é transmitido, a portadora assume uma freqüência correspondente 
a um bit 0 durante o período de duração de um bit. Quando um bit 1 é transmitido, a 
freqüência da portadora é modificada para um valor correspondente a um bit 1 e 
analogamente, permanece nesta freqüência durante o período de duração de 1 bit, como 
mostrado na Figura 7. 
 
 
FIGURA 7 –SINAL MODULADO BFSK 
 
3.2 Modulação MFSK 
 
O sinal multi nível FSK (MFSK) pode ser produzido pela seleção de vários 
geradores, no receptor podem-se usar filtros sintonizados para cada freqüência. Oresultado desta filtragem equivale a um sinal OOK e pode ser demodulado com um 
detector de envoltória. Segundo a freqüência presente em cada instante, apenas a porta 
correspondente, de 1 a n, terá sinal presente. As outras portas terão apenas ruído. O 
regenerador tem condição de reproduzir qualquer dos estados originais e o decisor, 
analisando as tensões presentes nas portas, tem condição de reconhecer qual estado 
deverá ser produzido pelo regenerador. O conjunto de filtros funcionam como um 
dispositivo de resposta sensível à freqüência, podendo ser discriminando no sistema FM 
convencional. Na figura 8 é apresentado um sinal modulado MFSK. 
 
 15
 
FIGURA 8 – SINAL MODULADO MFSK 
 
Se forem utilizadas quatro freqüências de transmissão distintas (conforme 
apresentado na figura 8) cada uma delas correspondendo a 2 bits, a modulação é chamada 
de 4FSK. 
A modulação MFSK apresenta o inconveniente de ocupar uma banda de freqüência 
bastante alta, devido a estas variações bruscas de freqüência em função da transição de 
bits. Entretanto, a utilização de múltiplas frequências aumenta a taxa de transmissão do 
sistema em comparação com a modulação BFSK. 
 
3.3 Modulação GFSK 
 
Na modulação Gaussina FSK (GFSK) os dados são codificados na forma de 
variações de freqüência em uma portadora, de maneira similar à modulação FSK. 
Portanto, o modulador utilizado pode ser o mesmo que para a modulação FSK. Todavia, 
antes dos pulsos entrarem no modulador, eles passam por um filtro gaussiano, de modo a 
reduzir a largura espectral dos mesmos. O filtro gaussiano é uma espécie de formatador 
 16
de pulso que serve para suavizar a transição entre os valores dos pulsos. A figura 9 ilustra 
a transformação dos pulsos após passarem pelo filtro gaussiano. 
 
 
FIGURA 9 – DEMOSTRAÇÃO DO FILTRO GAUSSIANO 
 
A modulação GFSK é utilizada nos sistemas Bluetooth, uma vez que provê uma 
melhor eficiência espectral em relação à modulação FSK. 
 
4 MODULAÇÃO PSK 
 
 Neste processo, ocorre a alteração discreta da fase da portadora conforme o sinal 
digital a ser modulado. Portanto, pode-se por exemplo manter a fase da portadora em 0° 
quando ocorrer um bit 1 e alterar a fase da portadora quando ocorrer um bit 0. Como nos 
casos da modulações anteriores, também tem-se o BPSK e MPSK. Em particular para o 
BPSK, define-se o PRK (phase reversal keying) como um PSK com 2 fases a 180º. 
 
 
FIGURA 10 – REPRESENTAÇÃO DA MODULAÇÃO PSK 
 
 17
A constelação de símbolos de um modem é um diagrama com representação 
vetorial de cada símbolo transmitido pelo modem. Nesse caso, cada símbolo associado ao 
seu deslocamento de fase e amplitude é representado no diagrama com sendo um ponto. 
A distância desse ponto ao centro dos eixos corresponde à amplitude do símbolo e sua 
posição angular em relação ao eixo das abcissas (X) corresponde ao deslocamento de fase 
do símbolo. (Montoro, 1995)[SIL]. 
 
Símbolo 
X 
Y 
∆Φ 
A 
x 
y 
A Amplitude da portadora modulada 
(∆Φ) 
Defasagem da portadora modulada com relação ao símbolo 
anterior 
X A . cos (): componente da quadratura X 
Y A . sen (∆Φ): componente da quadratura Y 
 
Com o auxílio dessa representação de símbolos, é possível a construção de 
diagramas de constelações para diversos tipos de modulações. O diagrama (a) da figura 
11, mostra a representação de símbolos de uma modulação DPSK-2, com símbolos em 0º 
e 180º. Na seqüência, a figura 11 (b) mostra uma representação para a mesma modulação, 
mas com símbolos em 90º e 270º. Os diagramas (c) e (d) mostram constelações para o 
DPSK-4 e 8, respectivamente. 
Y
X
0º180º
X
Y
90º
270º
X
Y
0º
90º
270º
180º
X
Y
180º 0º
270º
90º
45º135º
225º 315º
Modem V27
4800 bps (1600
baud)
Bits x y
001 1 0
000 v2/2 v2/2
010 0 1
011 -v2/2 v2/2
111 -1 0
110 -v2/2 -v2/2
100 0 -1
101 v2/2 -v2/2
Modem V27 bis
2400 bps (1200
baud)
Bits x y
00 1 0
01 0 1
11 -1 0
10 0 -1
Modem V26 bis
1200 bps
Bits x y
0 0 1
1 0 -1
(a)
(b)
(c)
(d)
 
FIGURA 11 – REPRESENTAÇÃO DE SÍMBOLOS DA MOD. DPSK 
 
 18
Outra maneira de analisar a modulaçào PSK é através dos diagrmas fasoriais. Os 
diagramas fasoriais para o PRK estão ilustrados na figura 12. Observa-se que a 
diminuição da potência de transmissão do PSK implica no aumento da probabilidade de 
erro pois os círculos de indecisão estarão mais próximos. Observa-se que a diminuição da 
potência de transmissão do PSK implica no aumento da probabilidade de erro pois os 
círculos de indecisão estarão mais próximos. 
 
 
FIGURA 12 – DIAGRAMA FASORIAL DA MODULAÇÃO PSK 
 
A banda do sinal BPSK é idêntico ao BASK quando o sinal modulante é bipolar. 
Dessa forma, pode-se afirmar que a banda para a transmissão do BPSK é a mesma do 
BASK, ou seja, B = 2f; como f = 1/σ, para os sinais binários, VS = 1/σ e B = 2f = 2(1/2σ) 
= VS, ou seja, B = VS. Assim, a banda necessária em Hz é igual (em módulo) à velocidade 
de transmissão de dados em bits por segundo. 
Assim como no caso do BASK ideal, o PRK ideal também ocuparia uma banda de 
freqüências infinita. Também como naquele caso, a banda PRK pode ser limitada 
(filtragem) antes ou depois da modulação. 
 19
4.1 Modulação QPSK 
 
Pode-se definir um sinal QPSK como sendo a composição de dois PRK's em 
quadratura de fase: PRK1 variando de 0º a 180º e PRK2 variando de 90º a 270º. Se τ for a 
duração dos pulsos elementares do sinal quaternário, os dois PRK's necessitam da mesma 
banda B em torno da freqüência da portadora, ou seja, B = 2f’= 2 (1/2τ) = 1/τ = VM 
Logo, o QPSK precisará da mesma banda B = 1/τ centrada em torno da portadorea, 
pois é a soma dos dois PRK. Como o QPSK é um sinal quaternário oriundo de uma 
codificação dibit, tem-se que o tempo de bit corresponde a equação 4.1. 
 
 VS = VM (log24) = (VM)2 = (1/τ)2 = (2/τ) ∴ τ = 2/VS (equação 4.1) 
 
Assim, a banda B em função da velocidade de transmissão é definida pela equação 4.2. 
 
 B = 1/τ = 1/(2/VS) = VS/2 (equação 4.2) 
 Sendo: 
- B: largura de banda [Hz]; 
- Vs: velocidade de transmissão [bps]; 
 
Genericamente, para um sinal MPSK qualquer, estendendo o raciocínio anterior chega-se 
a equação 4.3. 
 B = 1/τ = 1/(n/VS) = 1/(log2N/VS) = VS/log2N (equação 4.3) 
 
4.2 Modulação DPSK 
 
A Modulação Diferencial por Chaveamento de Fase (Silva, 1978) é uma variante da PSK, 
onde a cada bit não se associa uma fase da portadora, mas, sim, uma mudança ou não 
desta mesma fase, ou seja, para cada bit 0, efetua-se uma inversão de 180º na fase da 
 20
portadora e, no bit 1, não se altera a fase. As alterações de fase são realizadas tomando-se 
como referência a última alteração produzida. Para isso, a codificação dos estados da 
modulação é feita pela diferença de fase entre pulsos sucessivos. Entre as vantagens do 
sistema diferencial está a dispensa, na geração local (na recepção), de uma portadora para 
demodular os dados (o que se faz necessário no PSK convencional onde a portadora local 
deve ter coerência de freqüência e fase com a portadora de transmissão – esses sistema 
são chamados de coerentes). Além disso, o fato da modulação ser diferencial faz com que 
haja sincronismo na linha de comunicação quando da ocorrência, por exemplo, de longas 
seqüências de bits 1. 
A figura 13 ilustra uma forma de se obter o DPSK (parte a). Nesse caso, a cada 
momento a entrada de sinal (binário) é comparada com a anterior, que é armazenada com 
um retardo igual à duração de um pulso. Cada vez que a entrada de sinal é igual à anterior 
armazenada, é produzida a saída zero no codificador; cada vez que forem diferentes, é 
produzida a saída um. 
 
FIGURA 13 – MODULAÇÃO DIFERENCIAL PSK 
 
 21
Na recepção (parte b), o circuito opera com um retardo de um pulso. Cada trecho 
da portadora no intervalo correspondentea um pulso é comparado em fase com o trecho 
anterior, que é a referência de fase para a demodulação. Embora o sistema DPSK elimine 
a geração local da portadora na recepção, implica no uso de uma codificação diferencial, 
mais sofisticada que o normal. Na figura 14 é apresentado um exemplo da modulação 
PSK de 8 estados (PSK-8). 
 
FIGURA 14 – EXEMPLO DA MODULAÇÃO PSK-8 
 
Na figura 15 é apresentado um diagrama em blocos da detecção coerente para a 
modulação PSK-8. 
 
FIGURA 15 – DETECÇÃO COERENTE PARA A MOD. PSK-8 
 22
5 MODULAÇÃO QAM 
 
 A modulação por amplitude e quadratura (QAM) é resultante de uma combinação 
entre as modulações ASK e PSK. O mapeamento por código Gray é o método utilizado na 
distribuição do código binário do diagrama de irradiação, pois a distância de Hamming 
entre os código adjacentes é de uma unidade. Na figura 16 é apresentado o diagrama de 
constelação da modulação QAM-16. Se o diagrama for analisado de acordo com o plano 
de Argand-Gauss, pode-se definir três valores de módulos distintos e três fase distintas 
por quadrante, ou seja, numa representação a modulação QAM-16 tem três valores de 
módulos possíveis e doze valores de fase distintos. 
 
FIGURA 16 – DIAGRAMA DE CONSTELAÇÃO QAM-16 
 
 Para formar o sinal é utilizada um portadora que recebe nível de amplitude (q) 
determinado pela informação e a portadora é defasada em 90º e recebe um nível de 
amplitude (i). Os dois sinais são somados formando o sinal QAM, na equação 5.1 é 
descrito a função do sinal QAM. 
 
 S(t) = q . sen (ω.t) + i .cos (ω.t) (equação 5.1) 
 
 Sendo: 
- q e i: amplitudes com níveis e polaridades determinadas pelo código. 
- ω: frequência portadora = 2. π.f [Hz] 
 23
Na figura 17 é apresentado o diagrama em blocos do modulador QAM com base 
na equação 2.5. 
 
FIGURA 17 – DIAGRAMA EM BLOCOS DO MODULADOR QAM 
 
 A recomendação de transmissão V.29 definiu que o bit mais significativo do 
código representa a amplitude do sinal e os três bits representam a fase do sinal, ou seja, 
para definir o valor do bit que representa a amplitude deve verificar o valor 
correspondente a fase do sinal. Na tabela 2 é apresentado um esquema de representação 
do padrão V.29 
 
Q1 Amplitude 
do sinal 
Fase do 
sinal 
0 3.00 V 
1 5.00 V 
0, 90º, 
180º e 270º 
0 1.41 V 
1 4.24 V 
45º, 135º, 
225º e 315º 
 
TABELA 2 – REPRESENTAÇÃO DO PADRÃO V.29 
 
 Além do QAM-16, foram desenvolvidas modulações com maior capacidade de 
transmissão como o QAM-32. 
 
 24
6 CONCLUSÃO 
 
Nesse trabalho foram apresentados os principais tipos de modulação digital. 
Primeiramente foram analisados os conceitos básicos de modulação e a necessidade de 
utilizar essa técnica para a transmissão de informação. A primeira técnica analisada foi a 
modulação ASK e as suas variações. Apesar do aumento da capacidade de transmissão 
pela modulação multi nível ASK, essa modulação só pode ser utilizada em meios com 
baixo ruído, podendo ser utilizada na modulação do nível de intensidade de um LED nas 
transmissões ópticas. 
A segunda técnica analisada foi a modulação FSK, apresentando como principal 
característica um elevada imunidade a ruídos, contudo a modulação FSK possui baixa 
capacidade de transmissão e a utilização de técnicas com múltiplas frequências (MFSK) 
ocupa uma elevada largura de banda e aumenta a quantidade de filtros dos equipamentos.. 
A terceira técnica analisada foi a modulação por deslocamento de fase, sendo muito 
utilizada na transmissão de modens, essa modulação tornou-se a mais viável 
economicamente. Com a necessidade do aumento da capacidade de transmissão, foi 
desenvolvido uma combinação das técnicas ASK e PSK que foi adotado como padrão de 
transmissão para alguns modens. 
Atualmente as técnicas de modulação visam aumentar a capacidade de transmissão 
e reduzir a largura de banda ocupada, afim de obter a máxima eficiência do canal de 
comunicação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
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McGraw-Hill Inc. 
 
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[03] MODEM UP22BIS - Manual de Operação e Instalação Modem UP22bis. Parks 
Informática. Versão 04. Montoro, F. A. MODEM. SP: Érica, 1995. 
 
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www.adrianomoutinho.com/trabalhos/ modulacao_entrada_digital.pdf>. Acesso em: 17 
de setembro de 2006. 
 
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Disponível em: <http://www.lsi.usp.br/~volnys/courses/redes/pdf/04MULT-col.pdf>. 
Acesso em: 20 de setembro de 2006. 
 
 
 
 
http://www.inf.unisinos.br/~roesler/disciplinas/0_comunicdados/10_modula_analogico/tp_modula.pdf
http://www.inf.unisinos.br/~roesler/disciplinas/0_comunicdados/10_modula_analogico/tp_modula.pdf
	FIGURA 11 – REPRESENTAÇÃO DE SÍMBOLOS DA MOD. D�
	A Modulação Diferencial por Chaveamento de Fase 
	
	FIGURA 13 – MODULAÇÃO DIFERENCIAL PSK
	FIGURA 14 – EXEMPLO DA MODULAÇÃO PSK-8
	Q1
	TABELA 2 – REPRESENTAÇÃO DO PADRÃO V.29
	
	6 CONCLUSÃO
	
	
	
	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS