Modulações Analógicas

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Introdução

A transmissão de sinais por um canal de comunicações passa faixa requer um deslocamento deste sinal para a faixa onde se encontra o canal. Assim é necessário o uso de modulações. Em telecomunicações, a modulação é a modificação de um sinal eletromagnético inicialmente gerado, antes de ser irradiado, de forma que este transporte informação sobre uma onda portadora. Portando utilizamos uma modulação configurada ao redor de uma portadora senoidal cuja amplitude, fase ou freqüência é variada de acordo com a seqüência de dados contendo a informação. O transmissor adiciona a informação numa onda especial de tal forma que poderá ser recuperada na outra parte através de um processo reverso chamado demodulação.

Modelo em Simulink

Analog modulation simulink.png

Primeiramente baixe o arquivo a seguir Sistema.zip. Descompacte e certifique-se que no Matlab você esteja no diretório onde descompactou o arquivo. Digite no terminal do Matlab:

 analog_modulation

Toolbox e blocos necessários

Para realização da simulação, são necessários os Communications System Toolbox html, pdf e DSP System Toolbox™ html, pdf fornecido pelo próprio Simulink. A seguir temos os blocos utilizados no modelo de simulação:

Simulink
Communications System Toolbox
DSP System Toolbox

Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar [Tools>Model Explorer]

Descrição do Modelo

Este modelo simula a transmissão de sinais utilizando modulações analógicas do Communications System Toolbox™ fornecido pelo próprio Simulink™. Os esquemas de modulação de portadora analógica foram os primeiros a serem implementados. As portadoras sendo sinusoidais, podem fazer-se variar em amplitude , em fase, ou em frequência. Neste modelo apresentamos as modulações AM (Amplitude modulation), FM (Frequency modulation) e PM (Phase modulation). Podemos ver as caracteristicas principais de cada uma delas, bem como suas diferenças, vantagens e desvantagens.

Parâmetros e Seleção das Configurações do Modelo

Neste modelo é possível controlar através das variáveis do bloco "Parâmetros do modelo", os parâmetros para realização do mesmo bem como eventual testes. Os parâmetros fornecidos por este bloco são:

Parâmetros do modelo
  • amp -> Amplitude do sinal de informação;
  • f_sinal -> Frequência do sinal de informação (Hz);
  • fs -> Frequência de amostragem (Hz);
  • Tipo de modulação -> Escolha da modulação para simulação (AM DSB-FC, AM DSB-SC, AM SSB, FM, PM);
  • fp -> Frequência da portadora (Hz);
  • Banda lateral modulada -> Escolha da banda lateral a ser modulada na modulação AM SSB;
  • fh -> Ordem do filtro de hilbert de recepção para as modulações AM SSB,FM,PM;
  • df -> Desvio de frequência;
  • d_fase -> Desvio de fase.
Outras possibilidades de configuração
  • Configuração do filtro necessário na recepção no bloco demodulador;
Ver também
Dicas para o uso e configuração do Analisador de Espectros do Simulink

Possibilidades de Testes

Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software Matlab, funcionando perfeitamente nas mesmas.Você pode alterar alguns parâmetros mesmo que a simulação esteje rodando, basta acessar novamente o bloco parâmetros do modelo. Para isso é necessário que o tempo de simulação seja relativamente longo ou até mesmo infinito (inf). Assim podemos ver possíveis diferenças quando alteramos esses mesmos parâmetros como os relacionados ao filtro de recepção, entre outros. A seguir alguns testes que podem ser feitos com este modelo.

  • Visualização dos efeitos de modulação e demodulação no domínio do tempo e frequência;
  • Alteração da modulação analógica utilizada para fins de comparação;
  • Alteração do filtro de recepção;

Caso queira analisar o procedimento das modulações AM DSB-FC, AM DSB-SC e AM SSB em uma outra forma digite no matlab:

AM_DSB_FC
 AM_DSB_SC
 AM_SSB