Ângulo de modulação - Angle modulation

Modulação de ângulo é uma classe de portadora de modulação , que é usado em telecomunicações sistemas de transmissão. A classe compreende modulação de frequência (FM) e modulação de fase (PM), e baseia-se na alteração da frequência ou a fase , respectivamente, de um sinal de portadora para codificar o sinal de mensagem. Isto contrasta com a variação da amplitude da portadora, praticado em modulação de amplitude de transmissão (AM), o primeiro dos principais métodos de modulação utilizados amplamente em radiodifusão cedo.

Fundação

Na forma geral, um processo de modulação analógica de uma onda portadora sinusoidal pode ser descrita pela seguinte equação:

${\ Displaystyle m (t) = A (t) \ cdot \ cos (\ omega t + \ phi (t)) \,}$.

Um (t) representa a amplitude variável no tempo da onda portadora sinusoidal e o co-seno prazo é o transportador, na sua frequência circular , e o desvio de fase instantânea . Esta descrição fornece directamente os dois maiores grupos de modulação, modulação de amplitude e de modulação de ângulo. Em modulação de amplitude, o termo ângulo é mantido constante, enquanto a modulação em ângulo do termo A (t) é constante e o segundo termo da equação tem uma relação funcional com o sinal de mensagem de modulação. ${\ Displaystyle \ omega}$${\ Displaystyle \ phi (t)}$

A forma funcional do termo co-seno, a qual contém a expressão da fase instantânea como argumento, fornece a distinção de dois tipos de modulação de ângulo, modulação de frequência (FM) e modulação de fase (PM). Em FM do sinal de mensagem provoca uma variação funcional da frequência portadora . Estas variações são controlados por tanto a frequência e a amplitude da onda de modulação. Na fase de modulação, o desvio de fase instantânea do transportador é controlada pela forma de onda de modulação, de tal modo que o princípio de frequência permanece constante. ${\ Displaystyle \ omega t + \ phi (t)}$${\ Displaystyle \ phi (t)}$

Por modulação de frequência, a frequência instantânea de uma onda portadora modulada de ângulo é dada pela primeira derivada em relação ao tempo da fase instantânea:

${\ Displaystyle {\ frac {d} {dt}} [\ omega t + \ phi (t)] = \ omega + \ phi '(t) \, \!}$,

em que pode ser definido como o desvio de frequência instantâneo, medido em rad / s. ${\ Displaystyle \ phi '(t)}$

Em princípio, o sinal de modulação em ambos modulação de frequência e de fase pode ser tanto de natureza analógica, ou pode ser digital. Em geral, no entanto, quando se utiliza os sinais digitais para modificar a onda portadora, o método é chamado de codificação , em vez de modulação. Assim, de telecomunicações modems usar frequência-chaveamento (FSK), keying por deslocamento de fase (PSK), ou amplitude da fase de codificação (APK), ou várias combinações. Além disso, uma outra modulação digital é codificação de linha , que utiliza uma banda de base transportadora, em vez de uma faixa de passagem de onda.

Os métodos de modulação angular pode proporcionar uma melhor discriminação contra interferências e ruído do que a modulação de amplitude. Estas melhorias, no entanto, são um compromisso contra aumento dos requisitos de largura de banda.

Modulação de frequência

Modulação de frequência é amplamente utilizado para FM transmissão de programação de rádio e largamente suplantado modulação de amplitude para esse fim, a partir de 1930, com sua invenção por engenheiro americano Edwin Armstrong em 1933. FM também tem muitas outras aplicações, tais como em rádios bidirecionais comunicações, e em síntese FM para sintetizadores de música .

modulação de fase

Modulação de fase é importante nas principais áreas de aplicação, incluindo telefonia celular e via satélite, bem como nos métodos de dados de redes, como em alguns Digital Subscriber Line sistemas e WiFi .

A combinação de modulação de fase com modulação de amplitude, praticadas tão cedo como 1874, por Thomas Edison no telégrafo quádruplo para a transmissão de sinais de quatro, duas de cada em ambos os sentidos de transmissão, constitui a modulação polar técnica.

Referências

Outras leituras

• Bell Telephone Laboratories, Sistemas de transmissão das Comunicações , 5ª Edição, Holmdel, NJ, 1982, Capítulo 6 Condicionamento de sinais , p.93.