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

Edição atual tal como às 13h53min de 30 de novembro de 2015

Introdução

No sistema PAM binário a seqüência emitida pela fonte de informação consiste de símbolos binários que representam um dentre dois possíveis níveis de amplitude, –1 para o símbolo 0 e +1 para o símbolo 1. Por outro lado, em uma versão M-ário banda base do sistema, a saída do codificador de linha assume um dentre M possíveis níveis de amplitude, com M > 2. Em um sistema M-ário, a fonte de informação emite a seqüência de símbolos de um alfabeto que consiste de M símbolos onde consegue-se transmitir log2(M) bits em cada um desses símbolos. Cada nível de amplitude da saída do codificador de linha corresponde a um símbolo distinto, de tal forma que existem M níveis distintos de amplitude para serem transmitidos.

Modelo em Simulink

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('M_PAM')

ou

M_PAM

Toolbox e blocos necessários

Para realização da simulação, é necessários 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 por Amplitude de Pulso M-ária (PAM-M) de uma sequência de bits codificadas. Neste tipo de modulação a constelação no espaço de sinais é constituída por mais de dois pontos. Em um sistema PAM M-ário, somos capazes de transmitir dados em uma taxa que é log2(M) mais rápida do que o correspondente em um sistema PAM binário.

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:

M_ary -> Ordem da modulação;
Rb -> Taxa de transmissão em bits/s;
variancia -> Variância do ruído gaussiano branco;

Possibilidades de Testes

Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software MATLAB, funcionando perfeitamente nas mesmas. Nela podemos visualisar a constelação dos símbolos transmitidos, bem como o desempenho de taxa de erro de bit (BER) do sistema.

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-= Modulação por Amplitude de Pulso M-ária (PAM-M) - Simulink=
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+==Introdução==
-No sistema PAM binário  a seqüência emitida pela fonte de
+No sistema PAM binário  a seqüência emitida pela fonte de informação consiste de símbolos binários que representam um dentre dois possíveis níveis
-informação consiste de símbolos binários que representam um dentre dois possíveis níveis
+de amplitude, –1 para o símbolo 0 e +1 para o símbolo 1. Por outro lado, em uma versão M-ário banda base do sistema, a saída do codificador de linha assume um dentre M possíveis níveis de amplitude, com M > 2. Em um sistema M-ário, a fonte de informação emite a seqüência de símbolos de um alfabeto que consiste de M símbolos onde consegue-se transmitir log2(M) bits em cada um desses símbolos. Cada nível de amplitude da saída do codificador de linha corresponde a um símbolo distinto, de tal forma que existem M níveis distintos de amplitude para serem transmitidos.
-de amplitude, –1 para o símbolo 0 e +1 para o símbolo 1. Por outro lado, em uma versão
+==Modelo em Simulink==
-M-ário banda base do sistema, a saída do codificador de linha assume um dentre M possíveis níveis de amplitude, com M > 2. Em um sistema M-ário, a fonte de informação emite a seqüência de símbolos de um alfabeto que consiste de M símbolos. Cada nível de amplitude
+[[Arquivo:M_PAM_simulink.png|770px]]
-da saída do codificador de linha corresponde a um símbolo distinto, de tal forma que existem M níveis distintos de amplitude para serem transmitidos.
-[[Arquivo:M_PAM_simulink.png|1100px]]
+Primeiramente baixe o arquivo a seguir [[Media:MPAM.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_M_PAM.zip | Sistema.zip]]. Descompacte e certifique-se que no Matlab você esteja no diretório onde descompactou o arquivo. Digite no terminal do Matlab:
 :;
   open_system('M_PAM')
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 ==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:
+Para realização da simulação, é necessários 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. A seguir temos os blocos utilizados no modelo de simulação:
+;Simulink:
-* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/sinewave.html Sine Wave];
+* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/display.html Display];
-* [http://www.mathworks.com/help/dsp/ref/sampleandhold.html Sample and Hold];
+* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/complextorealimag.html Complex to Real-Imag];
-* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/pulsegenerator.html Pulse Generator];
+* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/sum.html Sum];
-* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/product.html Product];
-* [http://www.mathworks.com/help/dsp/ref/analogfilterdesign.html Analog Filter Design];
-* [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/goto.html Goto];
-* [http://www.mathworks.com/help/dsp/ref/spectrumanalyzer.html Spectrum Analyser];
+* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/from.html From].
-* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/goto.html  Goto];
-* [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/from.html  From].
+;Communications System Toolbox:
+* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/mpammodulatorbaseband.html M-PAM Modulator Baseband];
+* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/mpamdemodulatorbaseband.html M-PAM Demodulator Baseband];
+* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/errorratecalculation.html Error Rate Calculation];
+* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/integertobitconverter.html Integer to Bit Converter];
+* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/bittointegerconverter.html Bit to Integer Converter];
+* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/bernoullibinarygenerator.html Bernoulli Binary Generator];
+* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/constellationdiagram.html Constellation Diagram];
+* [http://www.mathworks.com/help/comm/ref/gaussiannoisegenerator.html Gaussian Noise Generator].
 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==
+==Descrição do Modelo==
+O modelo simula o processo de Modulação por Amplitude de Pulso M-ária (PAM-M) de uma sequência de bits codificadas. Neste tipo de modulação a constelação no espaço de sinais é constituída por mais de dois pontos. Em um sistema PAM M-ário, somos capazes de transmitir dados em uma taxa que é log2(M) mais rápida do que o correspondente em um sistema PAM binário.
-O modelo simula o processo de Modulação por Amplitude de Pulso (PAM)  de um sinal senoidal.
+==Parâmetros e Seleção das Configurações do Modelo==
-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;
+* M_ary -> Ordem da modulação;
-* fm -> Frequência do sinal de informação (Hz);
+* Rb -> Taxa de transmissão em bits/s;
-* fs ->  Frequência de amostragem (Hz);
+* variancia ->  Variância do ruído gaussiano branco;
-* 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 2012a, 2014a e 2015a do software MATLAB, funcionando perfeitamente nas mesmas. A seguir alguns testes que podem ser feitos com este modelo.
+==Possibilidades de Testes==
-* Visualização o processo de amostragem a topo plano no domínio do tempo e frequência;
+Os testes foram realizados nas versões 2014a e 2015a do software MATLAB, funcionando perfeitamente nas mesmas. Nela podemos visualisar a constelação dos símbolos transmitidos, bem como o desempenho de taxa de erro de bit (BER) do sistema.
-* 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;