Parte 7 - Qam Ssb Fdm (1)

02/05/2012

1

)()(sin)(cos)()( 21 tQtIttfttft cc

)sin()sin(2

1cossin

)cos()cos(2

1sinsin

)cos()cos(2

1coscos

bababa

bababa

bababa

02/05/2012

2

tj cetjftft )()(Re)( 21

)()(sin)(cos)()( 21 tQtIttfttft cc

)sin()sin(2

1cossin

)cos()cos(2

1sinsin

)cos()cos(2

1coscos

bababa

bababa

bababa

Geração de um sinal SSB pelo método da filtragem.

Sinal Modulante

Filtro passa-faixa(deixa passar apenas

uma das bandas laterais)

)(tm

Osciladorfosc= fc

)(ts

Modulador balanceado

Sinal SSB

Sinal DSB-SC

tfA cc 2cos

Largura de banda de transmissão = BT = Bm

02/05/2012

3

f fc-fc

f fc-fc 0

0 Bm-Bm

2Bm2Bm

Banda lateral inferior

Banda lateral

superior

Banda lateral

superior


f fc-fc 0

f fc-fc 0

f fc-fc

Bm

Bm

Bm

Bm

0 Bm-Bm

)( fSDSB

)( fM

)( fSUSSB

)( fSLSSB

)( fM

Transformada de Fourier

tjtth

1)()(

)(*)()(

)(Re)( 0

thtftg

etgt tjSSB

)sgn(1

)sgn(2)sgn(222

)sgn(

jt

jtjt

02/05/2012

4

ttjftfthtftg

1

*)()()(*)()(

Transformada de

Hilbert

tjtth

1)()(

tjhSSB etjftft 0)()(Re)(

ttjftfthtftg

1

*)()()(*)()(

ttfttft

tt

tfttft

chcSSB

ccSSB

sin)(cos)()(

sin1

*)(cos)()(

tjhSSB etjftft 0)()(Re)(

02/05/2012

5

dt

ftf

ttfttft

tt

tfttft

h

chcSSB

ccSSB

)(1)(

sin)(cos)()(

sin1

*)(cos)()(

Transformadade Hilbert

Osciladorfosc= fc

-90o

Processamento de banda básica Modulador

balanceado


Sinal SSB

Sinal Modulante

)(tm

)(ˆ tm

)(tm

tfA cc 2cos

tfA cc 2sen

)(ts

sincos)()( hcSSB fttft

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6

02/05/2012

7

02/05/2012

8

Defasador de -90o

para 0< f <Bm

Osciladorfosc= fc

-90o


balanceado


Sinal SSB

Sinal Modulante

)(tm

)(ˆ tm

)(tm

tfA cc 2cos

tfA cc 2sen

)(ts

Defasador de -90o

para 0< f <Bm

Osciladorfosc= fc

-90o


balanceado


Sinal SSB

Sinal Modulante

)(tm

)(ˆ tm

)(tm

tfA cc 2cos

tfA cc 2sen

)(ts

)()2

)(()()()(

22

)()(

)2

cos()cos())(cos(

ujuj

j

ejFeFtf

eFtf

ttt

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9

)(

2)(

)2

)((

)()(

)()(

)()(

ujh

jujh

uj

h

ejFtf

eeFtf

eFtf

)(0

)(00

00

00

000

00

00

0000

)()(2

1)sin()(

)()(22

)(2

)()sin()(

2)sin(

)()(2

1cos)(

ujujTFh

hhTFtjtjh

tjtjhh

tjtj

TF

eFeFttf

FFj

eetjf

eetjf

ttfeej

t

FFttf

)(0

)(00

0

000

00

00

)()(2

1)sin()(

2)sin(

)()(2

1cos)(

ujujTFh

tjtj

TF

eFeFttf

eej

t

FFttf

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10

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11

02/05/2012

12

)sgn()sgn(1

)sgn(2)sgn(222

)sgn(

t

jj

t

jtjt

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13

f fc-fc

f fc-fc 0

0 Bm-Bm

2Bm2Bm


Banda lateral

superior

Banda lateral

superior


f fc-fc 0

f fc-fc 0

f fc-fc

Bm

Bm

Bm

Bm

0 Bm-Bm

)( fSDSB

)( fM

)( fSUSSB

)( fSLSSB

)( fM

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Representação Domínio do Tempo de Sinais SSB

Transformada de Hilbert de m(t)

H() = -j sgn()M() Mh()

m(t) m (t)h

tftmkAtfAts caccc 2cos)(2cos)(

Portadora destacada Bandas laterais

Sinal AM

tftmAts cc 2cos)()( E = 100 %

Sinal DSB-SC

Sinal SSB

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})()()(

)(

)(cos)()(

)({)()(

22

22

22

tsentmtm

tm

ttmtm

tmtmtm

c

h

h

c

h

hSSB

)()(

)()(22

22

tmtm

tmtmx

h

h

])(cos[)()( )(22

tmchSSB ttmtm

])()([1

)( tmtmtg h

tm

Sinal SSB

)()(

)(

)()(

)(cos

1)(cos)(cos)(

)(

1)(cos)(sin

)(cos)(

)()(sin

cos)(

)(sin

)(

)(

cos

sin

)()(

22)(

22)(

2)(

2)(

2

2)(

2)(

2)(

2

2)(

)()(

)(

)(

1)(

tmtm

tmsen

tmtm

tm

tm

tm

tm

tm

tm

tm

tm

tm

tmtmtg

h

htm

h

tm

tmtmh

tmtm

tmh

tm

tmh

tm

h

tm

tm

htm

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ccc tfAtc 2cos)(

Ac + m(t)

Ac x m(t)

AM Puro

DSB-SC

])cos([)()( )(22

tmchSSB ttmtm

])()([)( tm

tmtg htm

1

SSB ?

m(t) m (t)h

EX- Ache ssb(t) para o caso de modulação tonal.m(t) = cos w tm

Solução:

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m(t) = cos w tm

Solução:

USB(t) LSB(t)+ -

tt mcUSB )cos()(

tt mcLSB )cos()(

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Geração de um sinal SSB pelo método da filtragem.

Sinal Modulante

Filtro passa-faixa(deixa passar apenas

uma das bandas laterais)

)(tm

Osciladorfosc= fc

)(ts


Sinal SSB

Sinal DSB-SC

tfA cc 2cos

Largura de banda de transmissão = BT = Bm

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Defasador de -90o

para 0< f <Bm

Osciladorfosc= fc

-90o


balanceado


Sinal SSB

Sinal Modulante

)(tm

)(h tm

)(tm

tfA cc 2cos

tfA cc 2sen

)(ts

H() = -j sgn()M() Mh()

m(t) m (t)h

Requer uma separação entre as duas bandas laterais, isto é, uma faixa de freqüência desocupada, na qual possa se dar o decaimento da resposta de freqüência do filtro

Um defasador como o que é requerido é irrealizável, sendo possível apenas aproximá-lo na prática

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Sinais de voz com banda telefônica ( 300 - 3200 Hz) produzem um sinal DSB-SC com uma banda desocupada de 600 Hz entre as bandas laterais

Sinal Modulante

)(tm

Osciladorfosc= fc

Modulador balanceado Sinal

DSB-SC

tfA cc 2cos

Sinal de Voz

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21

Sinal Modulante

)(tm

Osciladorfosc= fc

Modulador balanceado Sinal

DSB-SC

tfA cc 2cos

Sinal de Voz

Filtro passa-faixa

)(ts

Sinal SSB

Demodulação de Sinais SSB-SC

tc )cos(

)()21( tm

Filtro Passa-Baixas

Demodulador Coerente

)sin()sin(2

1cossin

)cos()cos(2

1sinsin

)cos()cos(2

1coscos

bababa

bababa

bababa

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22

Problemas de Sincronismo de Fase

)2sin()(2

1sin)(

2

1)2cos()(

2

1cos)(

2

1

)cos(sin)(cos)(

00

000

ttftfttftf

tttfttf

hh

h

0)(2

1

0)(2

1

)sgn(sincos)(2

1

)sgn(sin)(cos)(2

1sin)(cos)(

2

1

sin)(cos)(2

1sin)(cos)(

2

1

j

j

h

hTF

h

eF

eFjF

jFFFF

FFtftf

H() = -j sgn()M() Mh()

m(t) m (t)h

Problemas de Sincronismo de Freqüência

ttfttf

ttfttf

tttfttf

hh

h

)2sin()(2

1)sin()(

2

1

)2cos()(2

1)cos()(

2

1

)cos(sin)(cos)(

0

0

000

)()(

)()(

4

1

)sin()()cos()(2

1

hh

TF

TFh

FFj

FF

ttfttf

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Problemas de Sincronismo de Freqüência

)()(2

1

)()(2

1

)()(2

1

)()(2

1

)sgn(1)(4

1

)sgn(1)(4

1

)()(

)()(

4

1

uF

uFLSB

uF

uFUSB

F

F

FFj

FF

hh

)(20

2)sgn(1

u

)(22

0)sgn(1

u

)(22

0)sgn(1

u

)(20

2)sgn(1

u

Detecção por Envoltória de Sinais SSB com Portadora (SSB+C)

A >> m(t)Considere:)()]([

)()]([22

22

tmtmA

tmtmAx

h

h

)(sen)()]([

)(

)(cos)()]([

)]([)()]([

22

2222

ttmtmA

tm

ttmtmA

tmAtmtmA

ch

h

ch

hCSSB

E(t)

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A >> m(t)


A >> m(t)

Usando expansão binomial e desprezando os termos de maior ordem:

Baixa Eficiência Potencial A >> m(t)

1121 aaa

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• Utiliza o método de enfileirar os canais

• Cada canal ocupando uma diferente porçãodo espectro de freqüência.

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• Os sinais são modulados e distribuídos aolongo do espectro de freqüênciasdisponível.

• Os espectros de freqüências dos canais sãodeslocados, para que ocupem a banda passante dosistema, sem que haja superposição.

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No receptor, os vários sinais são separados usando-sefiltros passa-faixa e demoduladores apropriados.

FDM

1

2

n

)(1 tf

)(2 tf

)(tfn

1 )(1 tf

)(2 tf

)(tfn

2

n

Demodulador

Demodulador

Demodulador

Transmissor

Receptor

Filtros Passa-faixa

• Esquema Básico de Formação do FDM:

– Função do multiplexador (MUX):

• fazer uma distribuição de canais ao longo de uma faixa de freqüências.

• alocar as freqüências dos canais, nas suas devidas faixas, dentro dabanda básica especificada.

– A banda básica é formada pelo conjunto de todos o canaismultiplexados.

FDM

Banda de Guarda

Banda de Guarda

Ban

da Básica

Tempo

Fre

qüên

cia

Janela do Canal 3

Janela do Canal 1

Janela do Canal 2MUX

Sinal n

Sinal 2

Sinal 1

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Esquema Básico de Formação do Sinal Composto no Mux FDM ( SSB)

12

Demultiplexação FDMUtilizam-se filtros para individualizar os canais.

Batimento com as mesmas portadoras locais e filtragem

(filtros passa-baixas),

os canais são realocados na faixa original de 0 a 4

kHz.

12

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» Técnica de modulação: SSB

• Formação de um grupo: 12 canais de voz

Mux FDM Telefônico

Mux FDM TelefônicoCada canal de voz com sua banda básica

de 4kHz modula uma sub-portadora.

As sub-portadoras estão dentro da banda passante do grupo e espaçadas de 4kHz.

Os sinais modulados em

SSB, são combinados e

passados à rede

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Grupo Básico:12 canais

60 - 108 kHz

• Hierarquia de Multiplexação FDM– O primeiro MUX: Grupo Básico

» compõe 12 canais telefônicos,

» ocupa a faixa padronizada de 60 a 108kHz.

MUX

12 canais

1

12

12 canais

Grupo Básico : 60 -108 KHz

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• Hierarquia de Multiplexação FDM– O segundo MUX: Super Grupo Básico

• composto por 5 grupos de 12 canais• total de 60 canais,• formando o “Super Grupo Básico”,• Ocupa a faixa de 312 a 552kHz.

MUX

60 canais

12 canais

60 canais

Grupo

Super Grupo

552 - 312 = 240kHz

240/60 = 4 kHz

• Hierarquia de Multiplexação FDM– O terceiro MUX : Grupo Mestre

• formado por 5 super grupos,• uma BB de 300 canais, chamada Grupo Mestre,• ocupa a faixa de 812 a 2044 kHz.

MUX

300 canais

60 canais

300 canais

Super Grupo

Grupo Mestre

2044 - 812 = 1232 kHz

1232/4 =308 canais

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• Hierarquia de Multiplexação FDM– O quarto MUX : Super Grupo Mestre

• formado por 3 grupos mestre,

• uma BB de 900 canais, chamada Super Grupo Mestre,

MUX

900 canais

300 canais

900 canais

Grupo Mestre

Super Grupo Mestre

• Hierarquia de Multiplexação FDM– O quinto MUX : Banda Básica de 60 MHz

• formado por 12 super grupos mestre,

• uma BB de 10800 canais.

MUX

10800 canais

900 canais

10800 canaisMUX

10800 canais

Super Grupo Mestre

Banda Básica: 60 MHz

12

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• Hierarquia de Multiplexação FDM– À proporção que a hierarquia vai subindo sua BB

é maior que a soma das faixas dos canais que acompõem

• outros canais operacionais são colocados dentro dela.

60.000 kHz /4kHz = 15.000 canais

15.000 - 10.800 =4.200 canais de controle

Banda Básica Total = 60MHz

MUX

12 canais

1

12

12 c

Grupo

• Hierarquia de Multiplexação FDM

MUX

60 canais

60 c

Super Grupo

MUX

300 canais

300 c

Grupo Mestre

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• Hierarquia de Multiplexação FDM

Exemplo: Desejo ligar A com B através de 200 canais telefônicosExemplo: Desejo ligar A com B através de 200 canais telefônicos

240 canaisEquipar só 200 canais

60 c

60 c MUX

300 canais

60 c

60 c

60 c

12 c

12 c

12 c12 c12 c

MUX

60 canais

1

60 canais4

MUX12 c

12 c

Expansão

(24 canais)

3 x 60+24 = 204 c

FDM para 200 canais telefônicos

MUX

12 canais

17

MUX

12 canais

1

(8 canais)

1

12

193

200

16 x 12 +8 =200c

BB de 200 c

812-2044 KHz

204/12=17

Parte 7 - Qam Ssb Fdm (1)

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