Amostragem de sinais
Amostragem de sinais - Simulink
O processo de amostragem é uma operação básica ao processamento digital de sinais e comunicações digitais. Através da utilização do processo de amostragem, um sinal analógico passa a ser representado por um conjunto discreto de números, ou amostras que geralmente são uniformemente espaçadas no tempo. Claramente, para este procedimento ter utilidade prática, é necessário que escolhamos a taxa de amostragem (Ts) adequadamente, de tal forma que a sequência de amostrar definam unicamente o sinal analógico original. Esta é a essência do teorema da amostragem onde diz que para que seja possível reconstituir o sinal original é necessário que a frequência de amostragem (1/Ts) seja, no mínimo, igual ao dobro da frequência máxima contida no sinal analógico. Caso contrário produz-se um fenómeno indesejável, denominado de aliasing, que se traduz numa sobreposição de espectro que inviabiliza a correcta recuperação do sinal. Ocorre essa sobreposição do espectro devido que o processo de amostragem uniforme de um sinal contínuo de energia finita resulta em um espectro periódico cuja frequência de repetição é igual à taxa de amostragem. Assim é necessário que se respeite o teorema de amostragem para não ocorra esta sobreposição.
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('analog_modulation')
ou
analog_modulation
Toolbox e blocos necessários
Para realização da simulação, é necessário o Communications System Toolbox™ html, pdf fornecido pelo próprio Simulink e os seguintes blocos:
Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar [Tools>Model Explorer]
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:
- amp -> Amplitude do sinal de informação;
- f_sinal -> Frequência do sinal de informação (Hz);
- fs -> Frequência de amostragem (Hz);
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.
- 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;