Mudanças entre as edições de "Modulações Analógicas"

Edição atual tal como às 10h44min de 30 de novembro de 2015

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

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

Analog Passband Modulation;

DSP System Toolbox

Spectrum Analyser;

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

@@ Linha 1: / Linha 1: @@
-= Modulações Analógicas - Simulink=
+__TOC__
+==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==
 [[Arquivo:Analog_modulation_simulink.png|770px]]
-Primeiramente baixe o arquivo a seguir [[Media:simulation_simulink_analog_modulation.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:Analog_Modulation.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('analog_modulation')
-ou
+<syntaxhighlight lang=matlab>
   analog_modulation
+</syntaxhighlight>
 ==Toolbox e blocos necessários==
+Para realização da simulação, são necessários os '''Communications System Toolbox''' [http://www.mathworks.com/help/comm/index.html html], [http://www.mathworks.com/help/pdf_doc/comm/comm.pdf pdf] e '''DSP System Toolbox™''' [http://www.mathworks.com/help/dsp/index.html html], [http://www.mathworks.com/help/pdf_doc/dsp/dsp_ug.pdf pdf] fornecido pelo próprio Simulink. A seguir temos os blocos utilizados no modelo de simulação:
-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:
+;Simulink:
 * [http://www.mathworks.com/help/simulink/slref/sinewave.html Sine Wave];
-* [http://www.mathworks.com/help/comm/analog-passband-modulation.html Analog Passband Modulation];
 * [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/from.html  From].
+;Communications System Toolbox:
+* [http://www.mathworks.com/help/comm/analog-passband-modulation.html Analog Passband Modulation];
+;DSP System Toolbox:
+* [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]]'''
+==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]]
-==Modelo e parâmetros==
+==Possibilidades de Testes==
-O modelo simula uma transmissão QPSK em um canal com desvanecimento multipercurso de Rayleigh e Rician. Neste modelo é possível controlar através das variáveis do ''workspace'' os parâmetros:
+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.
-; Bloco Bernoulli Binary Generator :
+* Visualização dos efeitos de modulação e demodulação no domínio do tempo e frequência;
-* bitRate -> Transmission rate (b/s)
+* Alteração da modulação analógica utilizada para fins de comparação;
-* bitsPerFrame -> Number of bits per transmitted frame
+* Alteração do filtro de recepção;
-; Blocos Multipath Rayleigh Fading Channel e Multipath Rician Fading Channel:
+Caso queira analisar o procedimento das modulações AM DSB-FC, AM DSB-SC e AM SSB em uma outra forma digite no matlab:
-* maxDopplerShift -> Maximum Doppler shift of diffuse components (Hz)
-* delayVector -> Discrete delays of channel (s)
-* gainVector -> Average path gains (dB)
-* LOSDopplerShift -> Doppler shift of line-of-sight component (Hz)
-* KFactor -> Ratio of specular power to diffuse power
-==Testes que podem ser feitos==
+:;
+ AM_DSB_FC
-O modelo simula uma transmissão de dados modulados com QPSK sobre um canal com desvanecimento Rayleigh e Rician.
+:;
-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.
+  AM_DSB_SC
-* Podemos ver o mapeamento dos bits modulados após o mesmo sofrer as degradações impostas pelo canal através de pontos em uma constelação pelos blocos Constellation Diagram;
+:;
-* Outro teste válido é alterar o tipo de modulação utilizada para fins de comparação;
+  AM_SSB
-* Adicionar o bloco AWGN Channel para combinar com o canal Rayleigh e Rician;
-* Computar a taxa de erro de bit atráves do bloco Error Rate Calculation;