Técnicas de Modulação Digital: 11 Conceitos Importantes

Tópico de discussão: Técnicas de modulação digital

O que é modulação digital?

Defina a modulação digital:

 “A conversão de sinal analógico em sinal digital é basicamente conhecida como modulação digital, na qual um sinal digital consiste em dígitos binários.”

Métodos Fundamentais de Modulação Digital:

Quais são as diferentes técnicas de modulação na comunicação digital?

 A maioria métodos importantes de modulações digitais são:

• PSK (Phase Shift Keying) - Nesta modulação digital, um certo número de fases é usado.
• FSK (Frequency Shift Keying) - Neste método de mudança de chaveamento, um número exato ou limitado de frequências é usado.
• ASK (Amplitude Shift Keying) - Neste método de mudança de chaveamento, um número exato e limitado de amplitudes é usado.
• QAM (modulação de amplitude em quadratura) - Aqui, no mínimo 2 fases separadas e 2 amplitudes separadas são obtidas.

O que é modulação QPSK?

Explique o funcionamento do QPSK:

 QPSK é uma técnica de modulação digital em que dois bits sucessivos na sequência de dados são agrupados de forma a obter uma melhor eficiência de largura de banda. Como os bits são agrupados para formar símbolos, a taxa de bits ou taxa de sinalização (f_b) é reduzido, o que reduz a largura de banda do canal.

 QPSK pode ser tratado como um esquema de modulação PSK de matriz M em que M = 4. Em um sistema QPSK, se combinarmos dois bits sucessivos, obteremos quatro símbolos distintos. Conforme um símbolo muda para o próximo símbolo, a fase da portadora muda em 90˚ ou π / 2 radianos. Cada símbolo é denominado di-bit.

Como exemplo, os quatro di-bits podem ser 00, 01, 11 na forma codificada natural ou 00, 10, 11, 01 na forma codificada em Gray podem ser representados como mostrado abaixo:

Os sinais QPSK podem ser expressos como

S (t) = A_c cos Ø (t) 2πf_ct - A_c sin Ø (t) sin) 2πf_ct

Onde um_c cos Ø (t) forma o componente em fase e A_c sin Ø (t) forma o componente de quadratura. Os sinais QPSK também podem ser gerados com base nos componentes em fase e em quadratura.

O que é uma técnica de detecção coerente?

Descreva a demodulação ASK por meio da detecção coerente:

 Na técnica de detecção coerente, uma portadora local é usada para detecção. Um sinal de portadora local feito na extremidade do receptor e será bloqueado em fase na extremidade do transmissor. O sinal recebido é heterodinizado com a portadora local para gerar o sinal de banda base.

A detecção coerente de ASK é um sinal gerado localmente com a mesma frequência e fase que o sinal transmitido é aplicado a um modulador de produto, conforme mostrado abaixo

O integrador integra o sinal de saída do modulador de produto em um intervalo de bits, T_b e a saída do integrador é comparada com o limite predefinido em um dispositivo de decisão. Se o limite for excedido, dá 1 como símbolo e se o limite não for excedido dá 0.

Um detector síncrono ou coerente deve ter duas formas de sincronização; sincronização de fase. A sincronização de fase é necessária porque garante o bloqueio em fase da onda portadora gerada localmente com o sinal transmitido. A sincronização de tempo é um dos fatores mais importantes aqui, porque fornece um tempo fixo e particular da operação de tomada de decisão no receptor com relação aos instantes de comutação.

Por que o esquema DPSK de modulação de portadora foi usado?

DPSK na técnica de modulação:

Sabemos que existe um requisito de sincronização de fase no receptor coerente com BPSK sem qualquer termo de portadora discreto. Um circuito de loop de bloqueio de fase pode ser usado para extrair a referência da portadora apenas se uma portadora piloto de baixo nível for transmitida junto com o sinal BPSK.

Na ausência de uma portadora, um loop de quadratura pode ser usado para sincronizar a referência de portadora deste sinal BPSK para fornecer detecção coerente. Mas isso introduz uma ambiguidade de fase de 180 °. A fim de eliminar este problema de ambiguidade de fase 180˚, uma técnica de codificação diferencial é usada no transmissor e uma decodificação diferencial é usada no receptor. Essa técnica de sinalização de combinação de codificação diferencial com chaveamento de mudança de fase (PSK) é chamada de chaveamento de fase diferencial ou DPSK.

No DPSK, a sequência de entrada dos bits binários é organizada de forma que o próximo bit dependa do bit anterior. Na extremidade do receptor, ocorre o contrário, ou seja, o bit recebido anteriormente é utilizado para detecção dos bits atuais.

Quais são as vantagens do PSK em relação ao ASK?

• ü O Phase Shift Keying é usado para transportar dados sobre o sinal de RF com mais eficiência do que outros tipos de modulação. Portanto, este método é eficaz em termos de potência.
• No PSK, ocorrem menos erros em comparação com a modulação ASK e também ocupa a mesma largura de banda do ASK.
• Melhor taxa de transmissão de dados normalmente obtida por PSK, ou seja, QPSK, 16 QAM etc.

Quais são as principais diferenças entre QAM e QPSK?

 O QAM difere do QPSK na questão da largura espectral.

• A largura espectral do QPSK é maior do que o QAM.
• Além disso, QAM tem uma taxa de erro de bits alta do que QPSK.

Quais são as principais diferenças entre QPSK e PSK?

• Para a tecla Phase Shift, a mudança de fases ocorre em 180 graus. No caso de QPSK, o deslocamento é múltiplo de Noventa Graus.
• QAM é um grupo de tecla de mudança de amplitude e tecla de mudança de fase.

Comparação de modulação binária e modulação M-Array:

• A palavra binário significa dois bits. Binário Modulação é o tipo de técnica de modulação digital.
• M simplesmente denota um dígito que corresponde ao número de combinações possíveis para um número especificado de variáveis ​​binárias. M-Array Modulação é o tipo de técnica de modulação digital

 Quais são as diferenças entre MSK e QPSK?

Métricas de desempenho para esquema de modulação digital:

 A taxa de erro de bit, o espectro de potência e a eficiência da largura de banda são algumas das métricas de desempenho do sistema de comunicação digital. A característica desejável é

1. O BER deve estar bom e dentro do limite.
2. A transmissão do sinal deve acontecer incluindo larguras de banda de transmissão menores.
3. Deve haver uso de quantidade mínima de potência de transmissão.
4. O sistema deve ser de menor custo.

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Soumali Bhattacharya

Olá, sou Soumali Bhattacharya. Fiz mestrado em Eletrônica.
Atualmente estou investido na área de Eletrônica e comunicação.
Meus artigos concentram-se nas principais áreas da eletrônica central em uma abordagem muito simples, mas informativa.
Sou um aprendiz vívido e procuro me manter atualizado com todas as tecnologias mais recentes na área de Eletrônica.

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