Modulações Analógicas
Modulações Analógicas - Simulink
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).
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, 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 se simulação:
- Simulink
- Communications System Toolbox
- DSP System Toolbox
Para uma melhor visualização dos blocos e subsistemas usar [Tools>Model Explorer]
Modelo e parâmetros
Modulação é o processo na qual a informação é adicionada a ondas eletromagnéticas. O modelo apresenta diversas modulações analógicas, onde podemos ver suas características principais, bem como suas diferenças, vantagens e desvantagens. 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);
- fc -> Frequência de corte do filtro de recepção (Hz);
- ordem -> Ordem do filtro de recepção;
- 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.
- Configurações de espectro
O painel Spectrum Settings encontrada em [View>Spectrum Settings]] no bloco Spectrum Analyser nomeado no modelo como Análise dos espectros, permite que você modifique as configurações para controlar a maneira em que o espectro é calculado obtendo uma melhor visualização do mesmo dos sinais do modelo. Neste painel podemos escolher como controlar a resolução de freqüência pela opção RBW (Hz) / Window length . A FFT amostra o espectro de 0 a e a resolução da análise é dada por , onde N corresponde o numero de pontos da FFT, ou seja, a resolução da análise espectral está associada à duração N do sinal de mensagem, que deve ser longa o bastante para incluir pelo menos um ciclo completo da menor freqüência a ser analisada.
Outras possibilidades de configuração estão listadas abaixo:
- O tipo de espectro para exibir. As opções disponíveis são de potência, densidade de potência e espectrograma.
- Taxa de amostragem (Hz) - A taxa de amostragem, em hertz, dos sinais de entrada. Escolha Inherited para usar a mesma taxa de amostragem do sinal de entrada. Para especificar uma taxa de amostragem, insira o seu valor.
- Unidades - As unidades do espectro. As opções disponíveis são dBm, dBW, e Watts
O painel Spectrum Settings possui outras configurações, todas elas são especificadas em Spectrum Settings.
Testes que podem ser feitos
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