Mudanças entre as edições de "Modulação por Amplitude de Pulso (PAM)"

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na qual o sinal de mensagem é multiplicado por um trem periódico de pulsos retangulares. Na amostragem natural, entretanto, o topo de cada pulso retangular modulado pode variar com o sinal de mensagem, enquanto que no PAM ele é mantido plano. Existem duas operações necessárias para a geração do sinal PAM:
 
na qual o sinal de mensagem é multiplicado por um trem periódico de pulsos retangulares. Na amostragem natural, entretanto, o topo de cada pulso retangular modulado pode variar com o sinal de mensagem, enquanto que no PAM ele é mantido plano. Existem duas operações necessárias para a geração do sinal PAM:
  
* Amostragem instantânea do sinal de mensagem a cada Ts segundos, com a taxa
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* Amostragem instantânea do sinal de mensagem a cada Ts segundos, com a taxa de amostragem fs = 1/Ts escolhida de acordo com o teorema da amostragem.
de amostragem fs = 1/Ts escolhida de acordo com o teorema da amostragem.
 
 
* Extensão da duração de cada amostra
 
* Extensão da duração de cada amostra
  
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é inversamente proporcional à duração do pulso.
 
é inversamente proporcional à duração do pulso.
  
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Primeiramente baixe o arquivo a seguir [[Media:simulink_PAM.zip | Sistema.zip]]. Descompacte e certifique-se que no Matlab você esteja no diretório onde descompactou o arquivo. Digite no terminal do Matlab:
 
Primeiramente baixe o arquivo a seguir [[Media:simulink_PAM.zip | Sistema.zip]]. Descompacte e certifique-se que no Matlab você esteja no diretório onde descompactou o arquivo. Digite no terminal do Matlab:
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==Toolbox e blocos necessários==
 
==Toolbox e blocos necessários==
  
Para realização da simulação, é necessário o '''Communications System Toolbox™''' [http://www.mathworks.com/help/comm/index.html html], [http://www.mathworks.com/help/pdf_doc/comm/comm.pdf pdf] fornecido pelo próprio Simulink e os seguintes blocos:
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Para realização da simulação, é necessário o '''DSP System Toolbox™''' [http://www.mathworks.com/help/dsp/index.html html], [http://www.mathworks.com/help/pdf_doc/comm/comm.pdf pdf] fornecido pelo próprio Simulink. A seguir temos os blocos utilizados no modelo se simulação:
 
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;Simulink:
 
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/sinewave.html Sine Wave];
 
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/sinewave.html Sine Wave];
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* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/zeroorderhold.html  Zero-Order Hold];
 +
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/scope.html Scope];
 +
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/mux.html Mux];
 +
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/gain.html Gain];
 +
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/pulsegenerator.html Pulse Generator];
 
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/product.html Product];
 
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/product.html Product];
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/pulsegenerator.html Pulse Generator]
 
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/scope.html Scope];
 
* [http://www.mathworks.com/help/dsp/ref/spectrumanalyzer.html Spectrum Analyser];
 
 
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/goto.html  Goto];
 
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/goto.html  Goto];
 
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/from.html  From].
 
* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/from.html  From].
 
+
;DSP System Toolbox:
 +
* [http://www.mathworks.com/help/dsp/ref/sampleandhold.html Sample and Hold];
 +
* [http://www.mathworks.com/help/dsp/ref/analogfilterdesign.html Analog Filter Design];
 +
* [http://www.mathworks.com/help/dsp/ref/spectrumanalyzer.html Spectrum Analyser].
 
Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar '''[Tools>[http://www.mathworks.com/help/simulink/ug/the-model-explorer-overview.html Model Explorer]]'''
 
Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar '''[Tools>[http://www.mathworks.com/help/simulink/ug/the-model-explorer-overview.html Model Explorer]]'''
  
 
==Modelo e parâmetros==
 
==Modelo e parâmetros==
  
O modelo simula o processo de amostragem de um sinal senoidal. O sinal de entrada analógico é amostrado por um trem de pulsos retangulares, estreitos o suficiente para se aproximarem do processo de amostragem instantânea. A versão amostrada do sinal de mensagem é obtida e a recuperação do sinal original é realizada passando sua versão amostrada por um filtro passa-baixa. 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:  
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O modelo simula o processo de Modulação por Amplitude de Pulso (PAM) de um sinal senoidal.  
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O sinal de entrada analógico é amostrado por uma seqüência de pulsos de topo plano obtendo o sinal PAM. Para recuperação do sinal original é realizada passando sua versão modulada por amplitude de pulso por um filtro passa-baixa.  
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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:  
  
 
* amp -> Amplitude do sinal de informação;
 
* amp -> Amplitude do sinal de informação;
* f_sinal -> Frequência do sinal de informação (Hz);
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* fm -> Frequência do sinal de informação (Hz);
 
* fs ->  Frequência de amostragem (Hz);
 
* fs ->  Frequência de amostragem (Hz);
 +
* fc -> Frequência de corte do filtro de reconstrução (Hz);
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* ordem -> Ordem do filtro de reconstrução.
  
 
==Testes que podem ser feitos==
 
==Testes que podem ser feitos==
  
Os testes foram realizados nas versões 2012a, 2014a e 2015a do software MATLAB, funcionando perfeitamente nas mesmas. A seguir alguns testes que podem ser feitos com este modelo.
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Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software MATLAB, funcionando perfeitamente nas mesmas. A seguir alguns testes que podem ser feitos com este modelo.
  
* Visualização o processo de amostragem natural no domínio do tempo e frequência;
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* Visualização o processo de amostragem a topo plano no domínio do tempo e frequência;
 
* Analisar a reconstrução do sinal original pelo filtro passa-baixa;
 
* Analisar a reconstrução do sinal original pelo filtro passa-baixa;
 
* Altera o valor de taxa de amostragem (Ts), observando o efeito da amostragem abaixo da frequência de Nyquist;
 
* Altera o valor de taxa de amostragem (Ts), observando o efeito da amostragem abaixo da frequência de Nyquist;

Edição atual tal como às 12h21min de 23 de novembro de 2015

Modulação por Amplitude de Pulso (PAM) - Simulink

Na modulação por amplitude de pulso (PAM – do inglês, pulso-amplitude modulation), a amplitude dos pulsos regularmente espaçados é variada proporcionalmente aos valores amostrados do sinal contínuo de mensagem. Os pulsos podem estar na forma retangular ou algum outro formato adequado. A modulação por amplitude de pulso é definida aqui de forma similar à amostragem natural, na qual o sinal de mensagem é multiplicado por um trem periódico de pulsos retangulares. Na amostragem natural, entretanto, o topo de cada pulso retangular modulado pode variar com o sinal de mensagem, enquanto que no PAM ele é mantido plano. Existem duas operações necessárias para a geração do sinal PAM:

  • Amostragem instantânea do sinal de mensagem a cada Ts segundos, com a taxa de amostragem fs = 1/Ts escolhida de acordo com o teorema da amostragem.
  • Extensão da duração de cada amostra

A tecnologia de circuitos digitais, estas duas operações conjuntas são chamadas de sample-and-hold. Uma importante razão para estender intencionalmente a duração de cada amostra é evitar a utilização extensiva da largura de faixa do canal, pois a largura de faixa é inversamente proporcional à duração do pulso.

PAM 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:

open_system('PAM')

ou

PAM

Toolbox e blocos necessários

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

Simulink
DSP System Toolbox

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

Modelo e parâmetros

O modelo simula o processo de Modulação por Amplitude de Pulso (PAM) de um sinal senoidal. O sinal de entrada analógico é amostrado por uma seqüência de pulsos de topo plano obtendo o sinal PAM. Para recuperação do sinal original é realizada passando sua versão modulada por amplitude de pulso por um filtro passa-baixa. 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:

  • amp -> Amplitude do sinal de informação;
  • fm -> Frequência do sinal de informação (Hz);
  • fs -> Frequência de amostragem (Hz);
  • fc -> Frequência de corte do filtro de reconstrução (Hz);
  • ordem -> Ordem do filtro de reconstrução.

Testes que podem ser feitos

Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software MATLAB, funcionando perfeitamente nas mesmas. A seguir alguns testes que podem ser feitos com este modelo.

  • Visualização o processo de amostragem a topo plano no domínio do tempo e frequência;
  • Analisar a reconstrução do sinal original pelo filtro passa-baixa;
  • Altera o valor de taxa de amostragem (Ts), observando o efeito da amostragem abaixo da frequência de Nyquist;