Técnicas de modulação digital

A Modulação Digital proporciona mais capacidade de informação, alta segurança de dados, disponibilidade mais rápida do sistema com comunicação de ótima qualidade. Assim, as técnicas de modulação digital têm uma demanda maior, por sua capacidade de transmitir maiores quantidades de dados do que as analógicas.

Existem muitos tipos de técnicas de modulação digital e podemos até usar uma combinação dessas técnicas também. Neste capítulo, iremos discutir as técnicas de modulação digital mais proeminentes.

Amplitude Shift Keying

A amplitude da saída resultante depende dos dados de entrada se deve ser um nível zero ou uma variação de positivo e negativo, dependendo da frequência da portadora.

Amplitude Shift Keying (ASK) é um tipo de modulação de amplitude que representa os dados binários na forma de variações na amplitude de um sinal.

A seguir está o diagrama da forma de onda modulada ASK junto com sua entrada.

Qualquer sinal modulado possui uma portadora de alta frequência. O sinal binário quando ASK é modulado, fornece um valor zero para a entrada LOW e fornece a saída da portadora para a entrada HIGH.

Chaveamento de mudança de freqüência

A frequência do sinal de saída será alta ou baixa, dependendo dos dados de entrada aplicados.

Frequency Shift Keying (FSK)é a técnica de modulação digital na qual a frequência do sinal da portadora varia de acordo com as mudanças digitais discretas. FSK é um esquema de modulação de frequência.

A seguir está o diagrama da forma de onda modulada FSK junto com sua entrada.

A saída de uma onda modulada FSK é de alta frequência para uma entrada binária HIGH e baixa para uma entrada binária LOW. Os binários 1s e 0s são chamadosMark e Space frequencies.

Modificação de mudança de fase

A fase do sinal de saída muda dependendo da entrada. Estes são principalmente de dois tipos, nomeadamente BPSK e QPSK, de acordo com o número de deslocamentos de fase. O outro é o DPSK que muda a fase de acordo com o valor anterior.

Phase Shift Keying (PSK)é a técnica de modulação digital na qual a fase do sinal da portadora é alterada pela variação das entradas de seno e cosseno em um determinado momento. A técnica PSK é amplamente usada para LANs sem fio, biometria, operações sem contato, juntamente com comunicações RFID e Bluetooth.

PSK é de dois tipos, dependendo das fases em que o sinal é alterado. Eles são -

Codificação de mudança de fase binária (BPSK)

Isso também é chamado de 2-phase PSK (ou) Phase Reversal Keying. Nessa técnica, a portadora de onda senoidal leva duas reversões de fase, como 0 ° e 180 °.

BPSK é basicamente um esquema de modulação DSB-SC (Double Sideband Suppressed Carrier), sendo a mensagem a informação digital.

A seguir está a imagem da onda de saída modulada BPSK junto com sua entrada.

Modificação de mudança de fase em quadratura (QPSK)

Esta é a técnica de chaveamento de mudança de fase, na qual a portadora de onda senoidal realiza quatro reversões de fase, como 0 °, 90 °, 180 ° e 270 °.

Se este tipo de técnica for estendido ainda mais, o PSK pode ser feito por oito ou dezesseis valores também, dependendo da necessidade. A figura a seguir representa a forma de onda QPSK para entrada de dois bits, que mostra o resultado modulado para diferentes instâncias de entradas binárias.

QPSK é uma variação do BPSK e também é um esquema de modulação DSB-SC (Double Sideband Suppressed Carrier), que envia dois bits de informação digital por vez, chamado de bigits.

Em vez da conversão de bits digitais em uma série de fluxos digitais, ele os converte em pares de bits. Isso diminui a taxa de bits de dados para a metade, o que permite espaço para os outros usuários.

Chaveamento de mudança de fase diferencial (DPSK)

Em DPSK (Differential Phase Shift Keying), a fase do sinal modulado é deslocada em relação ao elemento de sinal anterior. Nenhum sinal de referência é considerado aqui. A fase do sinal segue o estado alto ou baixo do elemento anterior. Esta técnica DPSK não precisa de um oscilador de referência.

A figura a seguir representa a forma de onda do modelo DPSK.

Pode-se ver na figura acima que, se o bit de dados for BAIXO, ou seja, 0, então a fase do sinal não é revertida, mas continua como estava. Se os dados forem ALTOS, ou seja, 1, a fase do sinal é invertida, como com NRZI, invertida em 1 (uma forma de codificação diferencial).

Se observarmos a forma de onda acima, podemos dizer que o estado HIGH representa um M no sinal de modulação e o estado LOW representa um W no sinal de modulação.