Modulações digitais binárias

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Introdução

Como faríamos se quisermos transmitir uma seqüência de dados em um canal passa-faixa, exemplificado por um canal de comunicação sem fio ou por satélite? Em aplicações deste tipo, geralmente optamos por trabalhar com uma estratégia de 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. Dada uma fonte binária que emite os símbolos 0 e 1, o processo de modulação envolve o chaveamento da amplitude, fase ou freqüência de uma onda senoidal dentre um par de possíveis valores de acordo com os símbolos 0 e 1. Alterando o valor de uma destas variáveis em função do sinal a modular, é possível apresentar as seguintes modulações binárias:

  • ASK – Amplitude Shift Keying,
  • FSK – Frequency Shift Keying;
  • PSK – Phase Shift Keying.

Modelo em Simulink

Modulation binary.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:

open_system('modulacoes_binarias')

ou

modulacoes_binarias

Toolbox e blocos necessários

Para realização da simulação, é necessário o Communications System Toolbox™ html, pdf fornecido pelo próprio Simulink. A seguir temos os blocos utilizados no modelo de simulação:

Simulink
Communications System Toolbox

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

Descrição do Modelo

O modelo simula o processo de modulação digital, dada uma fonte binária que emite os símbolos 0 e 1. O processo de modulação envolve o chaveamento da amplitude (ASK), fase (PSK) ou frequência (FSK) de uma onda senoidal dentre um par de possíveis valores de acordo com os símbolos 0 e 1. O modelo apresenta de forma simples o modulador e demodulador das modulações ASK, PSK e FSK. A partir do modelo, podemos visualisar os efeitos de modulação e demodulação no domínio do tempo. Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software Matlab.