cap 6 - modulo o em amplitude

7/26/2019 Cap 6 - Modulo o Em Amplitude

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Modulao em Amplitude

[Parte VI]

Teoria de Telecomunicaes

Sistema HF (SSB):comunicao KFS-594A,

da Collins.

Prof. Dr. Getlio A. de Deus JniorE-mail: [email protected]

Stio: http://www.eeec.ufg.br/docentes/getulio


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Agenda

Introduo (sinal em Banda-Base, portadora, etc.)

Modulao em Amplitude (DSB), Modulao emAmplitude (AM), Modulao de Amplitude em Quadratura(QAM), Modulao em Amplitude (VSB)

Aquisio da Portadora

Receptor Superheterdino AM

Exerccios


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Introduo

O contedo da informao que se deseja transmitir entre umponto e outro utilizando equipamentos de telecomunicaes, oponto mais importante quando deseja-se referir aos sinais oumensagens.

Os sinais contendo informao devem ser transmitidos de umtransmissor a um receptor utilizando algum meio detransmisso.

Para que se possa entender bem os conceitos, bom ressaltarque nos sistemas por Modulao em Amplitude, o ar utilizadocomo meio de acesso ao meio (canal).


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Introduo

A modulao definida como o processo de transformar ainformao que est em sua forma original em uma formaadequada para que seja realizada a transmisso.

A demodulao o processo inverso ao da demodulao, ouseja, o sinal modulado convertido novamente no sinal original.


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Introduo

Sinal em Banda-Base: o conjunto de frequncias na qualse transmite toda a informao contida nos diversos canais quedela fazem parte, ou seja, as frequncias que a compem solimitadas por um valor de potncia.

A banda-base definida como um valor compreendido entre0 e um determinado mximo, dado em frequncia.

Esse valor de potncia tem um limite para que se realize ocorte utilizando filtros.

O corte geralmente limitado a -3dB, o que corresponde metade da potncia mxima.

A largura de faixa dada em Hz, kHz, MHz e GHz.


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Introduo

Espectro do Sinal: definido como a distribuio em frequnciacom suas potncias.

Como lembrete: a densidade espectral o mdulo aoquadrado da transformada de Fourier do sinal.


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Introduo

Faixa Passante de um Canal: est ligada ao meio detransmisso utilizado.

Idias: um canal de telecomunicaes suportado por cabo depares, cabo coaxial, fibra ptica ou radioenlace possuidiferentes faixas passantes de canal.


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Modulao em Amplitude

Modulao em Amplitude:

DSB (do ingls: Double Side Band)

AM (do ingls:Amplitude Modulation)

QAM (do ingls: Quadrature Amplitude Modulation)

VSB: (do ingls: Vestigial Side Band)


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Modulao em Amplitude: DSB

Portadora:

Sinal modulante: (B Hz)

Frequncia da portadora:

Fase da portadora (constante, semperda de generalidade):

Sinal modulado: (2B Hz)


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AM-DSB-SC: Portadora suprimida:


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Deteco Sncrona (ou Coerente):


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Exemplo:



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Exemplo: Modulador DBS-SC no-linear (modulador balanceadosimples): balanceado apenas para uma das duas entradas


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Moduladores por chaveamento:

(Srie de Fourier)

Trem de pulsos:


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Implementao: Modulador por Chaveamento (Ponte deDiodos)


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Implementao:Modulador porChaveamento(Modulador em Anel)


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Exemplo: Conversor ou misturador de frequncia

Mudar a frequncia do sinal modulado dafrequncia para uma frequncia intermediria .

Se

Se


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Modulador por Amplitude (AM)

Portadora transmitida (no suprimida):


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Condio para deteco de envelope:

ndice de modulao:


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Exemplo: (modulao de um tom)


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Faixas Laterais e Potncia da Portadora:

Potncia da portadora .

A potncia da faixa lateral de .

No h informao sendo transmitida!


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Eficincia:

Exemplo (particularizando):tom especial

Melhor dos mundos:

Um tero da potnciatransmitida utilizadapela mensagem da

portadora!


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Gerao de sinais AM:


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Prticas para a demodulao de Sinais AM:

Deteco por retificador

Deteco de envelope


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Detector por retificador:

Esquema prtico:


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B Hz


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Ver Exemplo 4.6 (equaes e particularidades).

Esquema:

Deteco de envelope:


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M d l d A lit d


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Modulao de Amplitude em

Quadratura (QAM)


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Modulao de Amplitude: SSB


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Seja a transformada inversa de Fourier de

Seja a transformada inversa de Fourier de

Desde que pode-se escrever que:

no conhecido! (por enquanto!)


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Para determinar temos que:

Se ento

Como e ,

pode-se definir a Transformada de Hilbert de m(t):


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Transformada de Hilbert: pode ser implementada atravsde um filtro ideal (deslocamento de fase)


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Resultados importantes:


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Exemplo: Modulao de um tom


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Gerao de sinais SSB:


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Demodulao de sinais SSB: ver demonstrao no livro.

M d l d A li d VSB


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Modulao de Amplitude: VSB

Gerao de um sinal SSB: um pouco mais difcil do que DSB. Jum sinal DSB gasta o dobro de faixa.

Surge ento a Modulao de Amplitude VSB.

Qual a idia?

M d l d A lit d VSB


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M d l d A lit d VSB


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Implementao de um filtro vestigial:

M d l d A lit d VSB


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Filtro passa-baixas:

com um filtro passa-faixas.

Mod lao de Amplit de VSB


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Modulao AM-VSB: 4,2 MHz (Resoluo Total de 150.000elementos de imagem (FCC)).



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Modulao AM-VSB: 4,2 MHz (Resoluo Total de 150.000elementos de imagem (FCC)).



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Anlise do Sinal de Televiso: Modulao do Som emTeleviso

Modulado em Frequncia

Desvio de 25KHz

Portadora de udio distante de 4,5MHz da portadora deVdeo

Nvel do Branco deve ser 10% da portadora para permitirconstante presena do udio



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Modulao do Som em Televiso:




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fOL = fcanal + fFI

Manter ocontraste da

imagem




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ControleAutomtico deGanho: PLL (do

ingls: Phase-LockedLoopou PLL).

A distoro dafase em um sinalSSB-CS: voz dopato Donald.

Receptor Super-heterdino


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Receptor Super heterdino

Receptor Super-Heterdino:

TV Digital


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TV Digital

Jornal UFG: Edio Novembro/Dezembro 2009.

TV Digital


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TV Digital

Exerccios


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Exerccios

1. Deseja-se projetar um modulador DSB-SC para gerar um sinalmodulado k m(t) cos wct, onde m(t) um sinal limitado em faixaem BHz. A Figura abaixo mostra um possvel modulador. O

gerador de portadora disponvel no gera cos wct, mas cos3

wct.Explique como possvel gerar o sinal desejado utilizandoapenas este equipamento. Voc pode utilizar qualquer tipo defiltro que desejar.

(a) Que tipo de filtro requerido na Figura mostrada a seguir?(b) Determine o espectro do sinal no pontos b e c, e indique asfaixas de frequncia ocupadas por este espectro.(c) Qual o mnimo valor possvel para wc?

(d) Ser que possvel utilizar este esquema se a sada dogerador de portadora for cos2 wct? Explique.(e) Ser que possvel utilizar este esquema se a sada dogerador de portadora for cosnwct, para qualquer inteiro n 2?

Exerccios


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Exerccios

Exerccios


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Exerccios

2. A figura a seguir mostra um esquema para a demodulaocoerente (demodulao sncrona).

Mostre que este esquema pode demodular um sinal AM

independentemente do valor deA.

X FPB doBloqueador

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