Modulação Angular

48 Pages·2011·1.56 MB·Portuguese

MODULAÇÃO ANGULAR
MODULAÇÃO EM ÂNGULO
(cid:1)
O ângulo da onda portadora é variado de acordo com o sinal
contendo a informação.
(cid:1)
A amplitude da portadora é mantida constante.
(cid:1)
Melhor imunidade ao ruído do que a modulação em amplitude.
(cid:1)
Entretanto, a largura de faixa do sinal FM é maior do que a do AM.
(cid:1)(cid:1)
AAuummeennttaa aa ccoommpplleexxiiddaaddee ddoo ssiisstteemmaa ttaannttoo nnoo ttrraannssmmiissssoorr qquuaannttoo nnoo
receptor.
= q q = p +f =
s(t) A cos[ (t)] (t) 2 f t para m(t) 0
c i i c c
q
1 d (t)
= fi
f (t) i Frequência Instatânea
i p
2 dt
MODULAÇÃO EM FASE ( PM )
Modulação em Modulação em
Amplitude (AM) Fase (PM)
Modulação em
Frequência (FM)
(cid:1) OO âânngguulloo iinnssttaannttâânneeoo q éé vvaarriiaaddoo lliinneeaarrmmeennttee ccoomm oo ssiinnaall ddee
(t)
i
mensagem m(t)
q = p + fi
(t) 2 f t k m(t) k fator de sensibilidade de fase do modulador (rad/V)
i c p p
p fi f =
2 f t ângulo da portadora não modulada com a constante 0
c
[ ]
1 d
= p +
f (t) 2 f t k m(t)
i c p
p
2 dt
k
d m(t)
p
= + + = p + fi
f (t) f s(t) A cos[2 f t k m(t)] Onda modulada em fase
i c c c p
p
2 dt
MODULAÇÃO EM FREQUÊNCIA ( FM )
(cid:1)
A frequência instantânea é variada linearmente com o sinal de
f (t)
i
mensagem m(t)
= +
f (t) f k m(t)
i c f
fi
f frequência da portadora não modulada
c
fifi
kk ffaattoorr ddee sseennssiibbiilliidd aaddee ddee ffrreeqquuêênncciiaa ddoo mmoodduullaaddoorr ((HHzz//VV))
ff
t t
∫ ∫
q = p t t = p + p t t
(t) 2 f ( )d 2 f t 2 k m( )d
i i c f
0 0
t
∫
= p + p t t fi
s(t) A cos[2 f t 2 k m( )d ] Onda modulada em frequência
c c f
0

PROPRIEDADES DE ONDAS MODULADAS EM
ÂNGULO
(cid:1)
A potência transmitida é constante: a amplitude das ondas PM e
FM é mantida em um valor constante igual a amplitude da
portadora Ac para todo tempo, independentemente dos fatores de
1
sensibilidade kp e kf. P = A 2
méd c
2
(cid:1)
Não linearidade no processo de modulação:
= + = p + +
m(t) m (t) m (t) s(t) A cos[2 f t k {m (t) m (t)}]
1 2 c c p 1 2
== pp ++ == pp ++
ss ((tt)) AA ccooss[[22 ff tt kk mm ((tt))]] ss ((tt)) AA ccooss[[22 ff tt kk mm ((tt))]]
1 c c p 1 2 c c p 2
„ +
s (t) s (t) s (t)
1 2
(cid:1)
Irregularidade no cruzamento de zero: em geral o cruzamento no
zero de uma onda PM e FM não possui regularidade perfeita em
seu espaçamento ao longo da escala de tempo.
(cid:1)
Dificuldade de visualização da forma de onda da mensagem.
(cid:1)
Compromisso entre aumento da largura de faixa de transmissão
para a melhoria da performance do ruído.
RELAÇÃO ENTRE MODULAÇÃO PM E FM
(cid:1)
Expressões das Modulações PM e FM
= p + fi
s(t) A cos[2 f t k m(t)] Onda modulada em fase
c c p
t
∫
= p + p t t fi
s(t) A cos[2 f t 2 k m( )d ] Onda modulada em frequência
c c f
0
(cid:1)
A onda FM pode ser gerada integrando, primeiro, o sinal de
mmeennssaaggeemm mm((tt)) ccoomm rreellaaççããoo aaoo tteemmppoo tt ee,, eennttããoo,, uuttiilliizzaannddoo oo ssiinnaall
resultante como entrada de um modulador de fase.
(cid:1)
A onda PM pode ser gerada diferenciando, primeiro, m(t) com
relação ao tempo e, então, utilizando o sinal resultante como entrada
de modulador FM.
RELAÇÃO ENTRE MODULAÇÃO PM E FM
DESVIO DE FREQUÊNCIA
(cid:1)
Considere um sinal senoidal como modulante
(cid:1)
A frequência instantânea do sinal modulado pode ser escrita como:
(cid:1)
Onde é chamado de desvio de frequência, representando a
diferença máxima da frequência instantânea da onda FM da
frequência fc da portadora.
ÍNDICE DE MODULAÇÃO FM
(cid:1)
Considere um sinal senoidal como modulante
q
(cid:1)
Substituindo na expressão do ângulo instantâneo , tem-se:
i
(cid:1)
Onde é chamado de índice de modulação do sinal FM.