UNIDADE II Aula 1 Modulação parte 1. Fonte: Rodrigo Semente

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1 UNIDADE II Aula 1 Modulação parte 1 Fonte: Rodrigo Semente

2 Os sinais de informação nem sempre podem ser transmitidos diretamente no meio em que irão se propagar. Isso se deve ao fato de sua faixa de freqüência nem sempre ser adequada ao meio físico. A modulação é uma técnica que permite modificar um sinal de características conhecidas, de forma que ele seja capaz de carregar informações. Tipicamente, este sinal de características conhecidas é chamado de portadora e o sinal resultante (que vai ser colocado no meio físico pelo emissor) é conhecido por sinal modulado.

3 Uma portadora é uma onda senoidal de alta freqüência, em que um de seus parâmetros (amplitude, freqüência ou fase) é variado de acordo como sinal em banda básica. A partir do conhecimento da portadora original e de suas características, é possível ao receptor descobrir que informações foram codificadas na mesma, e assim recuperá-las, tornando a comunicação possível.

4 As principais funcionalidades de Modulação são: Permitir o compartilhamento do espectro de frequência com outros sinais do mesmo tipo; Permitir i queosinal seja transportado paraumoutra faixa de frequência possibilitando a redução do tamanho dos equipamentos receptores e transmissores, porexemplo, tamanho da antena transmissora). Tal cálculo pode ser obtido através da seguinte equação (L => comprimento da antena em metros): λ 1 c L = = λ λ = c = vel. luz km / s f = frequência( KHz) 2 2 f Para simplificar lf o cáculo, trabalharemos com a frequência em Mhz, assim c = 300.

5 Ex:1 Suponhamos o seguinte exemplo: O sinal de áudio transmitido por uma emissora AM possui um valor médio de 7,5 KHz. Qual o tamanho necessário ái da antena para que este sinal possa ser transmitido? R: - Passo 1: convertendo a frequência em MHz: f = 7,5/1000(MHz)=>f=0,0075MHz - Passo 2: Encontrando o comprimento da antena, em metros: λ L = = λ λ = L = 20000m L = 20km 2 2 0,0075 2

6 Ex1 (continuação): notamos, então, que uma antena com 20Km de comprimento seria inviável na prática. É justamente aí que entra o papel da modulação, transportandot osinal em outra faixa de frequência. Por exemplo, operando-se uma modulação de 100 MHz sobre esse sinal, seria necessário um antena de: λ L = = λ λ = 3 L = 1, 5m Portando, a antena foi reduzida de impossíveis 20Km para possível 1,5m de comprimento, graças a modulação.

7 Modulação Componentes de um Sinal Amplitude: é uma medida escalar não negativa da magnitude de oscilação de uma onda, ou seja, é valor quantitativo de um sinal em um determinado instante de tempo; Período (frequência): O período de um sinal diz respeito ao seu comprimento de onda, ou seja, é tempo necessário para que a onda estabeleça um ciclo completo; Fase: A fase é o valor da componente de ângulo do sinal, em um determinado instante de tempo, medido em graus.

8 Componentes de um Sinal

9 Técnicas de Modulação Existem basicamente três técnicas de modulação: Modulação poramplitude (Amplitude Modulation - AM); Modulação por Frequência (Frequency Modulation - FM); Modulação por Fase (Phase Modulation - PM). No caso específico de sinais moduladores digitais estas técnicas são chamadas de: Modulação por Chaveamento de Amplitude (Amplitude Shift Keying - ASK); Modulação por Chaveamento de Frequência (Frequency Shift Keying - FSK); Modulação por Chaveamento de Fase (Phase Shift Keying - PSK).

10 Comprimento da antena 1. O sinal de vídeo transmitido por uma emissora VHF possui um valor médio de 100 KHz. Qual o tamanho necessário da antena para que este sinal possa ser transmitido? Esse sinal é factível de ser transferido sem modulação? Se não, qual seria o valor da modulação caso desejássemos que a antena tivesse o comprimento de 10 metros? 2. Uma estação de rádio amador pretende transmitir áudio na frequência de 10 KHz. Qual o comprimento desta antena? É factível de ser transmitido sem modulação? Caso não seja, indique o valor da modulação para que a antena possua o comrpimento de 5 metros.

11 Comprimento da antena respostas 1. Resposta: - Passo 1: convertendo a frequência em MHz: f = 100/1000(MHz)=>f=0,1MHz - Passo 2: Encontrando o comprimento da antena, em metros: λ L = = λ λ = 3000 L = m L = 1, 5 km 2 2 0,1 2 - Para L=1 1,5km não é factível. Para uma antena de comprimento de 10 metros, substituímos L na fórmula e encontramos a frequencia: L λ 1 = = λ => L = 0,5λ => 2 2 L = 0,5c f => f L = 0,5c => f = 0,5 300 L => f MHz = 150 L

12 Comprimento da antena respostas 1. Resposta (continuação): - Então, para L=10m, temos: f MHz = f = f = 15MHz( valor L 10 da modulação)

13 Comprimento da antena respostas 2. Resposta: - Passo 1: convertendo a frequência em MHz: f = 10/1000(MHz)=>f=0,01MHz - Passo 2: Encontrando o comprimento da antena, em metros: λ L = = λ λ = L = m L = 15 km 2 2 0, Para L=15km não é factível. Para uma antena de comprimento de 5 metros, teremos: f MHz = f = f = L 5 30MHz( valor da modulação)