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Formador: Victor Andrade

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Avaliao 2 testes (oral e escrito) (30% Cada)

Componente social (40%)

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Tcnicas de Modulao O que modulao?

Porqu modular um sinal?

Tipos de modulao Comparao entre diferentes tcnicas de modulao

Tcnicas de modulao analgica

Tcnicas de modulao digital

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O que Modulao Modulao pode ser definida como a superposio de

um sinal que contm a informao desejada em umaportadora de alta frequncia.

Por exemplo, deseja-se transmitir um sinal de voz comfrequncia at 4 kHz e para isso o sinal de voz sobreposto no sinal de uma portadora de 140 MHz.

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O que Modulao O sinal de voz chamado de sinal modulante.

A transformao pela superposio do sinal de voz na

portadora chamada de modulao. O equipamento que realiza essa operao chamado

de modulador.

O sinal obtido na sada do modulador chamado de

sinal modulado.

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O que Modulao O sinal modulado enviado atravs do meio,

executando outras operaes necessrias no sinal,como por exemplo filtragem.

Na recepo, o sinal modulado recebido pelodemodulador que realiza uma operao inversa domodulador obtendo a informao original.

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O que Modulao Este processo apresentado na Figura.

O sinal modulante tambm conhecido como sinal de

banda base. Em um sistema de comunicao, as duas extremidades

devem ter a capacidade de enviar e receber e, portantoo modulador e demodulador deve estar presente nas

duas extremidades. O modem o equipamento que tem as funes de

modulador e demodulador.

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O que Modulao

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Porqu modular um sinal? Na transmisso de voz, se os dois sinais forem enviados

ao mesmo tempo pelo canal, no ser possveldistinguir a informao na recepo.

Isto acontece por que os canais de voz ocupam amesma largura de banda (banda passante) (300 Hz a 4kHz).

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Porqu modular um sinal? Colocar os sinais em bandas de frequncias diferentes

para ento envi-los.

Sinais de baixas frequncias possuem uma capacidaderuim de radiao e por esse motivo os sinais de voz sodeslocados para altas frequncias.

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Porqu modular um sinal? necessrio sobrepor um sinal de baixa frequncia

em uma portadora de alta frequncia paratransmiti-lo atravs de longas distncias.

Quando diferentes sinais de voz so modulados emdiferentes frequncias, possvel transmiti-los juntossem que haja interferncia.

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Porqu modular um sinal? Se o rdio usado como meio de transmisso, o sinal

de rdio deve ser enviado atravs de uma antena.

O tamanho da antena diminui a medida que afrequncia do sinal aumenta.

Por exemplo, para transmitir um sinal de voz em bandabsica, a antena deve ter cerca de 5.000 metros.

Por estas razes, a modulao uma importantetransformao no sinal realizada em todos os sistemasde comunicao.

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Porqu modular um sinal? Resumindo:

1. A modulao permite enviar sinais por longasdistncias, porque sinais de baixa frequncia possuemcaractersticas ruins de radiao;

2. possvel combinar um nmero de sinais bandabsica e enviar atravs de um nico meio, utilizandodiferentes frequncias para as portadoras;

3. Antenas menores podem ser empregadas no caso emque o meio utilizado o rdio.

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Tipos de modulao De uma forma geral, pode-se entender a modulao

como uma transformao no sinal;

Por exemplo: PCM, uma forma de converter sinaisanalgicos em digitais.

Na modulao da portadora, o sinal modificado deforma a conter a informao do sinal modulante.

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Tipos de modulao As principais tcnicas de modulao da portadora

podem ser divididas em duas categorias: Modulao analgica:

Modulao em amplitude (AM);

Modulao em frequncia (FM);

Modulao em fase (PM).

Modulao digital: ASK Amplitude Shift Keying;

FSK Frequency Shift Keying;

PSK Phase Shift Keying;

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Tipos de modulao As modulaes em amplitude e em fase podem ser

aplicadas simultaneamente, recebendo o nome demodulao em quadratura.

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Comparao entre os tipos de

modulao importante entender o por que de tantas tcnicas de

modulao.

Razo: O desempenho de cada modulao diferente.

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Comparao entre os tipos de

modulao Os critrios de desempenho pelos quais as tcnicas de

modulao podem ser comparadas so: Largura de Banda (Banda passante);

Imunidade ao rudo;

Complexidade.

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Comparao entre os tipos de

modulao Baseado nesses critrios de desempenho, uma tcnica

de modulao pode ser escolhida para umadeterminada aplicao.

Observao: 1. No passado tanto modulador quanto demodulador

eram implementados em hardware. Com o surgimentodos processadores digitais de sinais, moduladores edemoduladores so hoje implementaes orientadas software.

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Comparao entre os tipos de

modulao 2. O desempenho de uma tcnica de modulao em

um canal com rudo caracterizado pela taxa de erro debit (BER Bit Error Rate). Esta taxa est condicionada

relao sinal rudo (SNR Signal-to-Noise Ratio). Porexemplo, para um dado valor de BER (10 -3 ), a tcnica demodulao que requer a menor relao sinal rudo amelhor.

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Tcnicas de modulao

Analgica Modulao analgica extensivamente usada em

broadcast de programas (udio e vdeo), alm de muitossistemas de comunicao.

Apesar de os sistemas desenvolvidos na actualidadeutilizarem modulao digital, a modulao analgicacontinua a exercer um papel importante.

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Modulao Analgica Forma mais antiga e simples de modulao com

portadora sinusoidal e sinal modulante analgico;

Utilizada na transmisso de udio e vdeo;

A amplitude de um sinal de frequncia constante(portadora) varia de acordo com o sinal a enviar.

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Modulao Analgica

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Modulao Analgica Vantagens:

Fcil implementao;

Anlise matemtica simples.

Desvantagens: Fraca imunidade ao rudo;

Elevado consumo de energia;

Redundncia de informao.

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ndice de modulao A portadora tem sua amplitude instantnea variada

proporcionalmente ao sinal modulador;

Portadora:

A: amplitude da portadora; wC : frequncia em rad/s;

: fase da portadora

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ndice de modulao Variando-se a amplitude da portadora

proporcionalmente ao sinal modulante m(t), tem-se aamplitude instantnea do sinal modulante a(t)dada por:

Onde AM = B/A representa o ndice de modulao emamplitude.

A amplitude instantnea d origem onda modulada

s(t):

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ndice de modulao AM < 1:

Submodulao, h desperdcio de potncia transmitida;

AM = 1: 100% de modulao;

AM > 1: Sobremodulao, implica em rotao de fase.

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Modulao em amplitude A largura de banda na modulao em amplitude duas

vezes a maior frequncia modulante.

Por exemplo, se a frequncia modulante possui uma

largura de banda (banda passante) de 15 kHz (como ausada em broadcast de udio), o sinal modulado emamplitude requer 30 kHz.

Usualmente a banda passante til, devido restries na

regio de operao linear do equipamento transmissor,fica em torno de 0,1 a 1% da frequncia da portadora.

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Modulao em amplitude simples implementar um modulador e demodulador

AM;

Entretanto, ao ser transmitido por um meio, rudo

adicionado e a amplitude do sinal modificada. E o sinal demodulado no mais uma rplica do sinal

modulante.

Em outras palavras AM no imune ao rudo.

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Modulao em amplitude Quando o sinal transmitido, o sinal da portadora exige

maior parte da potncia transmitida apesar de noconter qualquer informao.

A informao est contida no envelope. Broadcast de udio: Diferentes programas de udio so

modulados em amplitude, multiplexados por diviso defrequncia e transmitidos atravs do meio (rdio).