Modulacao de Onda Contınua - Modulacao deAmplitude - AM
Luis Henrique Assumpcao Lolis
18 de fevereiro de 2014
Luis Henrique Assumpcao Lolis Modulacao de Onda Contınua - Modulacao de Amplitude - AM1
Conteudo
1 Introducao
2 Modulacao AM DSB
3 Modulacao AM DSB-SC
4 Modulacao AM SSB
5 Modulacao AM VSB
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Sumario
1 Introducao
2 Modulacao AM DSB
3 Modulacao AM DSB-SC
4 Modulacao AM SSB
5 Modulacao AM VSB
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Introducao
Por que modular um sinal?
Deslocar a informacao para uma frequencia mais apropriadapara a transmissao sem fio.Multiplexacao.Alocacao de frequencias.
Elementos da modulacao
Informacao : sinais de banda baseportadora
O Processo de modulacao:
Processo onde a caracterıstica de uma portadora e variada deacordo com a onda modulante.
Descricao no tempo e na frequencia.Modulacao de Amplitude.Modulacao de Frequencia.Modulacao de onda contınua: o sinal modulante e contınuo.
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Ilustracao de Sinais AM e FM
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Classificacao das modulacoes AM
DSB (Double sided band).
DSB-SC (Double sided band, suppressed carrier).
SSB (Single sided band), ou a banda superior ou a inferior etransmitida.
VSB (Vestigial sided band), um vestıgio de uma das bandaslaterais e uma versao correspondente modificada da outrabanda lateral.
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Sumario
1 Introducao
2 Modulacao AM DSB
3 Modulacao AM DSB-SC
4 Modulacao AM SSB
5 Modulacao AM VSB
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Modulacao de Amplitude
Processo pelo qual a amplitude da portadora c(t) varia linearmentecom o sinal da banda base m(t), em torno de um valor medio
A envoltoria sera igual amensagem se:
1 |kam(t)| < 1 paratodo t
2 fc >> W
Onda portadora: c(t) = Ac cos(2πfct)
Sinal modulado: s(t) = Ac[1 + kam(t)] cos(2πfct)
ka coeficiente de modulacao de amplitude.
Modulacao AM no Domınio da Frequencia
S(f) = Ac
2 [δ(f − fc) + δ(f + fc)] +kaAc
2 [M(f − fc) +M(f + fc)]
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Ex: Modulacao com uma onda de tom unico
m(t) = Am cos(2πfmt)
s(t) = Ac [1 + µ cos(2πfmt)] cos(2πfct), µ = kaAm
µAmax −Amin
Amax +Amin
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A simplicidade da modulacao AM
Modulador chaveado
Demodulador - Detector de envoltoria
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Comparacao da modulacao classica e chaveada
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1−1
0
1
s(t)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1−1
0
1
p(t)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1−2
0
2
am(t
)
t
Classico
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1−1
0
1
s(t)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 10
0.5
1
pc(t
)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 10
0.5
1
1.5
am(t
)
t
Chaveado
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Comparacao da modulacao classica e chaveada
−10 −5 0 5 10−20−16−12−8−4
0
S(f
) dB
−60 −40 −20 0 20 40 60−20−16−12−8−4
0
P(f
) dB
−60 −40 −20 0 20 40 60−20−16−12−8−4
0
AM
(f) dB
f(Hz)
Classico
−10 −5 0 5 10−20−16−12−8−4
0
S(f
) dB
−150 −100 −50 0 50 100 150−22−18−14−10−6−2
P(f
) dB
−150 −100 −50 0 50 100 150−36−28−20−12−4
AM
(f) dB
f(Hz)
Chaveado
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Detector de Envoltoria
Consideramos que o sinal na recepcao e igual ao modulado naforma classica (media zero e sem harmonicas)
Primeiramente faremos passar pelo diodo (que siginificamultiplicar novamente pela serie de cossenos que representa asequencia de pulsos)
O filtro passa baixa completa a filtragem dos produtos quenao representam o sinal modulador.
Fica sobrando uma componente DC. Considerando um sinalde audio analogico, um alto falante ja desempenha o papel defiltro passa banda (20-20KHz).
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Detector de Envoltoria
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1−2
0
2
am(t
)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 10
0.5
1
1.5
env(
t)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 10
0.5
1
env_
filtr
ada(
t)
t
Passagem pelo filtro - domınio dotempo
−60 −40 −20 0 20 40 60−20−16−12−8−4
0
FA
M(f
) dB
−150 −100 −50 0 50 100 150−50−40−30−20−10
0
EN
V(f
) dB
−150 −100 −50 0 50 100 150−60−50−40−30−20−10
0
EN
V_F
ILT
RA
DA
(f) dB
f(Hz)
Passagem pelo filtro - domınio dafrequencia
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Detector de Envoltoria (2)
Caso de um filtro nao muito seletivo:
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Limitacoes da Modulacao AM simples
Desperdıcio de energia.
A portadora e completamente independente da informacao.
Desperdıcio de banda passante.
A banda lateral superior e inferior em torno da portadora saoidenticas.
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Sumario
1 Introducao
2 Modulacao AM DSB
3 Modulacao AM DSB-SC
4 Modulacao AM SSB
5 Modulacao AM VSB
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Modulacao AM DSB-SC
s(t) = Acm(t) cos(2πfct)
Modulador multiplicador.
Inversao de fase quando m(t) cruza zero.
Componente em fase: m(t). Componente em quadratura 0
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Modulacao AM DSB-SC no Domınio da Frequencia
S(f) = Ac
2 [M(f − fc) +M(f + fc)]
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Demodulacao Coerente
Supoe ser capaz de gerar um oscilador na recepcao de mesmafrequencia e fase que da emissao.
Multiplica-se o sinal recebido por esse cosseno.
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Demodulacao Coerente
Calculo com um erro de fase φ e amplitude A′c do oscilador na
recepcao na recepcao:
Sinal demodulado e v(t) depois de passar por um filtro.
v(t) = A′c cos(2πfct+ φ)s(t)
= A′c cos(2πfct+ φ)Acm(t) cos(2πfct)
=1
2A′
cAc [cos(4πfct+ φ)m(t) + cos(φ)m(t)]
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Saıda do Modulador Produto no domınio da Frequencia
H(f)
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Modulacao de amplitude em quadratura (QAM)
A ideia e transportar o dobro de informacao na mesma bandapasante.
A banda lateral inferior sera diferente da banda lateralsuperior.
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Representacao geral de uma modulacao em quadratura
g(t) = gI(t) cos(2πfct)− gQ(t) sin(2πfct)
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Sumario
1 Introducao
2 Modulacao AM DSB
3 Modulacao AM DSB-SC
4 Modulacao AM SSB
5 Modulacao AM VSB
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Modulacao AM SSB
Ja que o sinal real e simetrico na frequencia, somente umabanda lateral e enviada.
Tres maneiras de implementacaoFiltro passa banda muito seletivo.Filtro passa baixa ainda mais seletivo.Implementacao a partir da modulacao em quadratura e energia0 na frequencia positiva ou negativa.
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Representacao em Quadratura da AM SSB
Banda lateral superior.
Componente em fase: 1/2m(t). Componente em quadratura1/2m(t).
Banda lateral inferior.
Componente em fase: 1/2m(t). Componente em quadratura−1/2m(t).
Onde m(t) e a transformada de Hilbert de m(t).
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Sumario
1 Introducao
2 Modulacao AM DSB
3 Modulacao AM DSB-SC
4 Modulacao AM SSB
5 Modulacao AM VSB
Luis Henrique Assumpcao Lolis Modulacao de Onda Contınua - Modulacao de Amplitude - AM29
Modulacao AM VSB
Filtro passa banda menos seletivo.
A porcao a esquerda de fc complementa a porcao a direita defc.
O ganho em fc = 0.5.
BT =W + fv
Luis Henrique Assumpcao Lolis Modulacao de Onda Contınua - Modulacao de Amplitude - AM30
Para fazer uma modulacao em quadratura da VSB -Calculo da componente em quadratura
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Translacao de Frequencia
Luis Henrique Assumpcao Lolis Modulacao de Onda Contınua - Modulacao de Amplitude - AM32
Espectro dos Sinais na Entrada e na Saıda do Multiplicador
Luis Henrique Assumpcao Lolis Modulacao de Onda Contınua - Modulacao de Amplitude - AM33
Diagrama em Blocos de um Sistema FDM
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