UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
CASSIO SORIANO DA SILVA
PROJETOS: SIMULAÇÕES DE MODULADORES
Rio Branco
2019
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Guias e Dicas
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Encontrar documentos
Prepare-se para as provas com trabalhos de outros alunos como você, aqui na Docsity
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Videoaulas
Prepare-se com as videoaulas e exercícios resolvidos criados a partir da grade da sua Universidade
Quiz
Responda perguntas de provas passadas e avalie sua preparação.
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
moduladores projeto simulações, Trabalhos de Comunicação
projeto de moduladores simulações
Tipologia: Trabalhos
2019
1 / 39
Esta página não é visível na pré-visualização
Não perca as partes importantes!
Documentos relacionados
Pré-visualização parcial do texto
Baixe moduladores projeto simulações e outras Trabalhos em PDF para Comunicação, somente na Docsity!
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
CASSIO SORIANO DA SILVA
PROJETOS: SIMULAÇÕES DE MODULADORES
Rio Branco 2019
II
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
CASSIO SORIANO DA SILVA
PROJETOS: SIMULAÇÕES DE MODULADORES
Projetos de moduladores apresentado junto ao curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Acre – UFAC, como requisito da avaliação da disciplina Princípios de Comunicações.
Orientador: Prof. Dr. Roger Larico
Rio Branco 2019
1. INTRODUÇÃO
Imagine o que seria a nossa vida sem qualquer modo de comunicação entre os indivíduos? O mundo teria sido um lugar parado onde nenhum as pessoas não teriam como se comunicar a longas distâncias, isso dificultaria o compartilhamento de conhecimento e implementação de grandes ideias [ 1 ]. A comunicação ajuda na transferência de informações do remetente para o receptor para que ele também responda de acordo. Tem de haver um meio com a ajuda de qual informação, dados ou sinal pode viajar do remetente para o receptor. Os destinatários recebem sinais do remetente, decodificam-no e o reenviam ao remetente para facilitar o processo de comunicação. A comunicação pode ocorrer com a ajuda da luz, como no sistema de comunicação óptica ou com a ajuda de sinais de rádio, como no caso do sistema de comunicação via rádio [ 1 ]. O presente trabalho, apresenta simulações realizadas no software Proteus e Matlab de exemplos dos principais tipos de modulações sendo elas: modulação por amplitude (AM), Modulação Double Sideband With Supressed Carrier (DSB-SC), Modulação Single Sideband (SSB), Modulação Vestigal Sideband (VSB), Modulação em frequência (FM), com faixa estreita e faixa larga e por fim a Modulação em Fase (PM).
2. PROJETO: DETECTOR DE ENVELOPE DE MODULAÇÃO POR
AMPLITUDE
Foi realizada uma simulação no software Proteus, através da Plataforma ISIS. O primeiro passo foi montar os circuitos envolvidos no processo. São três circuitos básicos: o modulador apresentado na Figura 1; o detector de envelope da figura 2; e um filtro passa faixa apropriado. O filtro escolhido foi um simples filtro RLC, conforme apresentado na Figura 3 a seguir.
Figura 1 Modulador de Lei Quadrática Fonte: Haykin, 2008, p. 126
Figura 2 Circuito Detector de Envelope Fonte: Haykin, 2008, p.
Figura 3 Filtro RLC em paralelo
Quanto aos componenetes escolhidos, tem-se:
(a) Para o Modulador: R=10KΩ
(b) Para o Filtro: L=1,565mH ; C=2nF ; R=10kΩ
(c) Para o Demodulador: R=21KΩ ; C=29,5nF
Foi usando ainda um amplificador operacional em configuração inversora, conforme a figura 4 abaixo. Nela foram escolhidos os seguintes valores para as resistências: R 1 =10kΩ e R 2 =30kΩ.
Foi escolhida a portadora senoidal a com amplitude de aproximadamente 10 Volts e frequência de 8,56 KHz. As mensagens escolhidas foram as ondas senoidal, a triangular e a quadrada. Todas as mensagens estão com amplitude na faixa dos 4 Volts e a frequência por volta de 85 Hz. A seguir, podemos verificar os sinais modulados, nas Figuras 6, 7 e 8, para as ondas senoidal, triangular e quadrada, respectivamente.
Figura 7 Onda quadrada modulada. Fonte: Acervo Particular
Figura 6 Onda senoidal modulada. Fonte: Acervo Particular
3. PROJETO: MODULAÇÃO DSB-SC
Para o estudo experimental da modulação DSB-SC, este projeto foi desenvolvido através do software MatLab, com a criação de um script no editor de códigos, a fim de executar automaticamente uma mostra de modulação por DSB-SC. Ao iniciarmos o MATLAB, pressionamos as teclas (Ctrl+N) e então um novo script é aberto, essa área em branco é o local aonde iremos inserir os códigos afim de obtermos o resultado esperado principalmente através de gráficos. O script tem como finalidade realizar a modulação por amplitude DSB-SC de um sinal cossenoidal conforme o EXPERIMENTO DE COMPUTADOR: DSB-SC, da página 133 do Haykin, 2ª Edição. Com os seguintes parâmetros:
Ac=1 (Amplitude da portadora); Am=1 (Amplitude da mensagem); Fc=0.4 (Frequência da portadora); fm=0.05 ( Frequência da modulante “mensagem”); Fs=100 (Frequência de amostragem); Os resultados podem ser vistos nos gráficos abaixo:
Figura 8 Onda Triangular Modulada. Fonte: Acervo Particular
Figura 11 - Após a detecção coerente. E, por último o sinal recuperado e o espectro de amplitude após o filtro passa-baixa:
Figura 12 - Sinal recuperado após o filtro passa-baixa.
Figura 13 - Zoom do espectro de amplitude após o filtro passa-baixa.
*Obs.:
- Para obter o resultado, foi utilizado um comando do próprio MATLAB, o “lowpass”;
- Na plotagem dos gráficos, percebemos o aparecimento de um comando “plot_fft” que é uma função criada para calcular e normalizar a FFT.
4. PROJETO: MODULADOR SINGLE SIDEBAND (SSB)
A modulação SSB, que é derivado do modulação DSB-SC, e se difere deste pela diminuição da largura de faixa da mensagem. Utilizaremos os mesmos parâmetros do modulador DSB-SC, a saber:
- Frequência da onda modulante (fm): 0,05 Hz;
- Fator de modulação (μ): 0,5; e,
- Frequência da portadora (fc): 0,4 Hz.
A seguir será apresentado os gráficos obtidos a partir da simulação, onde é apresentado o gráfico no domínio do tempo com o respectivo no domínio da frequência, que por sua vez é obtido por meio da Transformada Rápida de Fourier. A figura 14, mostra o gráfico do sinal da mensagem, onde foi informado como sinal de mensagem cos(2pifm*t), e os parâmetros já citados anteriormente no projeto de modulador DSB-SC,
A figura 17 mostra o gráfico da modulação DSB-SC no domínio da frequência.
Figura 17 Gráfico da modulação DSB-SC A figura 18, mostra a faixa lateral SSB inferior que foi o sinal utilizado no script, pois para a modulação DSB-SB deve-se utilizar apenas uma faixa lateral e suprime a outra.
Figura 18 Gráfico da SSB Inferior no domínio do tempo Já a Figura 19 mostra o gráfico da SSB Inferior no domínio da frequência.
Figura 19 Gráfico da SSB Inferior no domínio da frequência
Na figura 20, temos o sinal que sai do demodulador, que é o sinal SSB (inferior) recuperado.
Figura 20 Gráfico da SSB (inferior) demodulado no domínio do tempo A figura 21, mostra o gráfico do SSB demodulado no domínio da frequência
Figura 21 Gráfico da SSB (inferior) demodulado no domínio da frequência Aplicando o filtro passa baixa no gráfico SSB (inferior) demodulado podemos ver com mais clareza a mensagem recuperada, conforme figura 22.
Figura 22 Gráfico da SSB recuperado no domínio do tempo
Figura 24 Gráfico da função cos(2pifm*t) em função do tempo Na figura 25 é mostrado o gráfico da função do Sinal da Mensagem em função da frequência.
Figura 25 Gráfico do Sinal da Mensagem no domínio da frequência A figura 26 mostra o sinal da portadora, em função do tempo, que é dada por: Accos(2pifct).
Figura 26 Gráfico da portadora, no domínio do tempo A figura 27 mostra o gráfico da portadora no domínio da frequência.
Figura 27 Gráfico da modulação DSB-SC, no domínio da frequência
A figura 28, mostra a onda modulada SSB que foi obtida a partir do produto da mensagem com a portadora e em seguida aplicado um filtro passa faixa.
Figura 28 Gráfico da SSB no domínio do tempo Já a Figura 29 mostra o gráfico da SSB no domínio da frequência.
Figura 29 Gráfico da SSB no domínio da frequência Na figura 30, mostra a onda modulada VSB que foi obtida a partir do produto da onda SSB com a portadora e aplicado novamente um filtro passa faixa.
Figura 30 Gráfico da VSB no domínio do tempo. A figura 31, mostra o gráfico do SSB no domínio da frequência.
Figura 31 Gráfico da VSB no domínio da frequência
Usando k (^) f 0. 5 Hz / V teremos:
((^01 ,^550 )(^1 )) 25 m
f m m f
k A f
f
BT 2 f (^11) 2 ( 0 , 5 )( 1 251 ) 1 , 04 rad
Temos como resposta do circuito simulado:
Figura 32 Simulação para Kf=0,5Hz/ V
Usando k (^) f 1. 0 Hz / V teremos:
((^1 1 ,^050 )(^1 )) 50 m
f m m f
k A f
f
BT 2 f (^11) 2 ( 1 , 0 )( 1 501 ) 2 , 04 rad
Temos como resposta do circuito simulado:
Figura 33 Simulação para Kf=1Hz/V