Implementação dos Bloqueadores

Simulando o mesmo modelo proposto para Em = 1, Ep = 2 e m = 0.5, tem-se o resultado da FIG. 4.4.

FIG. 4.4 - Espectro do sinal AM utilizando o teorema de sub-amostragem. (a) Amplitude do Sinal AM, (b) Potência do Sinal AM em Watts e (c) Potência do Sinal AM em dBm

Pela EQ. 2.3, a potência total do sinal AM é igual a 2,25 W. Comparando com o valor encontrado na FIG. 4.4b, verifica-se que o resultado do valor da potência total, PAMDSB, é o mesmo, comprovando que os resultados da simulação estão de acordo com a teoria.

A abordagem anterior foi necessária para certificação de que os resultados da simulação estariam em correspondência com os teóricos, uma vez que algumas rotinas do MatLab produzem saídas normalizadas, dificultando a interpretação de seu significado físico.

banda de operação. O bloqueio com ruído pode ser realizado de três formas, como mencionado no Capítulo 3: BBN, PBN e NBN.

O primeiro tipo de bloqueio com ruído é definido por bloqueio em banda larga (BBN), onde o sinal de bloqueio é irradiado em todo o espectro de comunicação de interesse, cobrindo assim, várias frequências simultaneamente. A FIG. 4.5 apresenta a composição do dispositivo bloqueador BBN simulado.

FIG. 4.5 - Diagrama do bloqueador BBN usado nas simulações.

O bloqueador BBN é composto de gerador de ruído banda larga, filtro passa-banda, que pode ser usado para ajustar a largura de banda de saída do ruído e amplificador, como detalhado no item 3.2.1. Foi utilizado um filtro de Chebyshev de quarta ordem. O analisador de espectro da FIG. 4.5 é usado para verificar o resultado da simulação. A FIG. 4.6 apresenta o resultado da simulação de um ruído banda larga com banda de 58 MHz, visto através do analisador de espectro em um determinado instante de tempo.

FIG. 4.6 - Sinal de saída do bloqueador BBN gerado pelo Simulink.

O segundo tipo de bloqueio com ruído é definido bloqueio com ruído em parte da banda (PBN), onde o sinal de bloqueio é inserido em múltiplos canais do espectro utilizados pelo sistema a ser interferido. A topologia FIG. 4.5 pode ser utilizada para implementar o dispositivo bloqueador PBN, bastando mudar a faixa de operação do filtro Chebyshev. O bloqueador PBN foi detalhado no item 3.2.1.

A FIG. 4.7 apresenta o sinal de ruído gerado pelo bloqueador PBN, visto através do analisador de espectro em um determinado instante de tempo. O filtro passa-banda foi sintonizado de 72 MHz a 78 MHz.

FIG. 4.7 - Sinal de saída do bloqueador PBN gerado pelo Simulink.

O terceiro tipo de bloqueio com ruído é o bloqueio com ruído em banda estreita (NBN), onde o sinal de bloqueio é inserido em um único canal do sistema. A topologia da FIG. 4.5 pode ser utilizada para implementar o dispositivo bloqueador PBN, para isto basta mudar a faixa de operação do filtro Chebyshev. O bloqueador NBN é similar ao bloqueador PBN. A diferença está no tipo de filtro utilizado. Para o bloqueador NBN simulado o filtro é um passa-faixa, configurado com largura de banda de 1 MHz. A FIG. 4.8 apresenta o ruído banda estreita gerado pelo bloqueador, visto através do analisador de espectro em um determinado instante de tempo.

FIG. 4.8 - Sinal de saída do bloqueador NBN gerado pelo Simulink.

No bloqueio por tom, um ou mais sinais de tom são estrategicamente inseridos no espectro para provocar a condição de bloqueio. O bloqueio por tom pode ser realizado de duas formas, como mencionado no Capítulo 3, item 3.2.3. O primeiro tipo de bloqueio por tom é definido por bloqueio por tom simples, onde o sinal de bloqueio é inserido de forma contínua

em uma única frequência do espectro utilizado pelo sistema a ser interferido. A FIG. 4.9 apresenta a composição do dispositivo bloqueador por tom simples usado nas simulações.

Apesar do VCO não ser necessário para este bloqueador, o dispositivo foi mantido para facilitar a implementação dos demais tipos de bloqueadores com uma única topologia de circuito no Simulink. Tal configuração permite ainda a fácil inserção de um ruído de banda estreita superposto ao sinal DC no bloqueador, se e quando necessário.

FIG. 4.9 - Diagrama do bloqueador por tom simples simulado.

Na forma mais elementar, como simulado, o bloqueador por tom simples é composto de um nível DC constante, que tem por finalidade manter fixa a frequência de saída do bloqueador. Na configuração da FIG. 4.9 o VCO também tem a finalidade de ajustar em que tom de frequência o bloqueador vai atuar. A FIG. 4.10 apresenta o sinal gerado pelo bloqueador, visto através do analisador de espectro do Simulink. O VCO foi sintonizado neste exemplo em 250 MHz.

FIG. 4.10 - Sinal de saída do bloqueador por tom simples no Simulink.

O segundo tipo de bloqueio por tom é definido por bloqueio por tons múltiplos, onde múltiplos tons são inseridos no espectro de forma aleatória ou em frequências específicas. A FIG. 4.11 apresenta a composição do dispositivo bloqueador por tons múltiplos simulado neste trabalho, que é similar ao bloqueador por tom simples. Os valores dos tons são fixos e foram escolhidos apenas para a demonstração de um exemplo de funcionamento do dispositivo bloqueador. A diferença reside no uso de vários VCOs, sintonizados em frequências diferentes. Esse tipo de bloqueador pode se tornar economicamente inviável, visto que o custo de um VCO é alto. Na simulação foi utilizado o VCO por simplicidade de

FIG. 4.11 - Diagrama do bloqueador por tons múltiplos simulado.

A FIG. 4.12 apresenta o sinal de saída gerado pelo bloqueador, visto através do analisador de espectro do Simulink. Os valores sintonizados nos VCOs são fixos e foram escolhidos apenas para ilustrar o funcionamento do dispositivo bloqueador simulado.

FIG. 4.12 - Sinal de saída do bloqueador por tons múltiplos no Simulink.

No bloqueio com varredura, o sinal de bloqueio é varrido no tempo ao longo da banda de frequências de interesse, como mencionado no 3.2.2. A cada instante de tempo, somente uma frequência específica e uma região estreita em torno dessa frequência estão ocupadas com o sinal de bloqueio. A FIG. 4.13 apresenta a composição do dispositivo bloqueador por varredura simulado, seguindo o que foi descrito no Capítulo 3.

FIG. 4.13 - Diagrama do bloqueador por varredura simulado.

O bloqueador com varredura é composto de gerador de ruído Gaussiano, gerador de onda quadrada, integrador, que em conjunto com o gerador de onda quadrada gera um sinal variante no tempo do tipo onda triangular modulado com ruído, amplificador, somador e VCO, controlado pela onda triangular modulada com ruído.

A FIG. 4.14 apresenta o sinal gerado pelo bloqueador, visto através do analisador de espectro. O VCO foi sintonizado em 4 GHz, sendo este o ponto inicial de varredura do bloqueador. A FIG. 4.14a ilustra o início da varredura em 4 GHz, a FIG. 4.14b o sinal variando em frequência, a FIG. 4.14c o sinal alcançando a varredura máxima, de 8,5 GHz, e a FIG. 4.14d o sinal retornando ao seu ponto inicial de varredura.

(a) (b)

(c) (d)

FIG. 4.14 - Bloqueador por varredura no Simulink mostrando (a) o início da varredura em 4GHz, (b) o sinal variando para 6GHz, (c) o sinal atingindo a varredura máxima e (d) o sinal retornando para

varredura inicial.

4.3 IMPLEMENTAÇÃO DOS SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES COMERCIAIS