EN2611 comdig parte1 1.0p3 resume 3T2019

EN2611

Comunicação Digital

Prof. Ivan R. S. Casella

ivan.casella@ufabc.edu.br

Apresentação

da

Cronograma

Aula Data Conteúdo Labs Listas

1 23/09 Apresentação da Disciplina, Comunicação Digital, Características

2 26/09 UFABC para Todos

3 30/09 Transmissão Banda-Base x Transmissão Passa-Faixa 1ª Lista 4 03/10 Transmissão PB - Modelagem e Análise da Sinalização Polar

5 07/10 Transmissão PB - Receptor Ótimo Binário para Sinalização Polar 6 10/10 Transmissão PB - Representação Geométrica de Sinais

7 14/10 Transmissão PB - Receptor Ótimo M-ário 8 17/10 Transmissão PB - Receptor Ótimo M-ário

9 21/10 Transmissão PB - Desempenho de Sistemas M-ários 2ª Lista 10 24/10 Transmissão PB - Formatação de Pulsos - 1o Critério de Nyquist

11 28/10

12 31/10 Transmissão PB - Formatação de Pulsos - 2o Critério de Nyquist

Cronograma

Aula Data Conteúdo Labs Listas

14 07/11 Equalização

15 11/11 Lab 1 Lab 1

16 14/11 Transmissão PF - Sistemas M-ários 3ª Lista 17 18/11 Transmissão PF - Sistemas M-ários

18 21/11 Transmissão PF - Sistemas M-ários

19 25/11 Transmissão PF - Desempenho de Sistemas M-ários

20 28/11 Transmissão PF - Desempenho de Sistemas M-ários 21 02/12 Transmissão PF - Desempenho de Sistemas M-ários

22 05/12 Lab 2 Lab 2

23 09/12 2a Prova

24 12/12 Prova Substitutiva será realizada às 10:00

25 16/12 Prova de Recuperação



[1] Haykin, S., Introdução aos Sistemas de Comunicação,

Bookman, 2

a

ed., 2008



[2] Lathi, B. P., Sistemas de Comunicação Analógicos e

Digitais Modernos, LTC, 4

a

_{ed., 2012}



[3] Haykin, S., Sistemas de Comunicação, Bookman, 5

a

ed., 2011



[4] Sklar, B., Digital Communications

– Fundamentals and

Applications, Prentice Hall, 2

a

_{ed., 2001}



[5] Proakis, J.; Salehi, M., Fundamentals of Communication

Systems, Prentice Hall, 2

a

_{ed., 2005}



[6] Kurzweil, J., An Introduction to Digital Communications,

John Wiley and Sons, 1

a

_{ed., 2000}



[7] Carlson, A. B., Communication Systems, McGraw-Hill,

4

a

_{ed., 2002}



[8] Hsu, S. H.,

“Comunicação Analógica e Digital”,

Bookman, 2

a

Ed., 2006



[9] Ziemer, R. E., Tranter, W. H.,

“Principles of

Communications”, John Wiley and Sons; 6

a

_{Ed., 2008}



[10] Wong, Y. Y., et al., MATLAB/Simulink for Digital

Communication, A-Jin Publishing, 1

a

Ed., 2009



[11] Viswanathan, M., Digital Modulations using Matlab:

Build Simulation Models from Scratch, Independently

published, 2

a

_{Ed., 2017 (www.guaussianwaves.com)}



Provas

– 1a _{Prova Teórica - 45%} – 2a _{Prova Teórica - 45%}

– Prova Substitutiva (Matéria Toda) • Realizada no dia 12/12 às 10:00

• Comprovante de justificativa protocolado na Prograd e entregue com antecedência de pelo menos 24 horas antes da prova

– Prova de Recuperação (Matéria Toda) • Substitui pior nota das provas



Avaliações Complementares

– Laboratórios - 10%

– Listas de Exercícios (usadas para arredondamento de nota e como base de estudo para as provas)

Avaliação



Conhecimentos Necessários

– Geometria Analítica • Vetores

• Projeção Ortogonal • Produto Escalar

– Sinais e Sistemas Lineares • Potência e Energia de Sinais • Convolução

• Série e Transformada de Fourier • Filtragem

– Sinais Aleatórios

• Função de Densidade de Probabilidade • Média e Função de Correlação

• Densidade Espectral de Potência

• Ruído Passa-Baixa e Ruído Passa-Faixa

– Princípios de Comunicação • Modulação

• Amostragem

• Transmissão Digital

Motivação

Sistemas de



Sistemas de Comunicação Digital Atuais

Introdução à Comunicação



Sistemas de Comunicação Digital Atuais

Introdução à Comunicação

Introdução aos Sistemas

de

Sistemas de Comunicação Digital

Como transmitir

eficientemente a informação

entre 2 pontos distantes?

O que seria necessário para reduzir

a quantidade de erros na

transmissão?

Como transmitir a taxas



Sistema de Comunicação – Modelo Básico

Introdução à Comunicação

Fonte de Sinal Transmissor Sinal Recuperado Receptor Canal de Comunicação



Sistema de Comunicação Digital – Modelo Mais Detalhado

Introdução à Comunicação

Fonte de Sinal Codificação de Fonte Sinal Recuperado Demodulação Digital Canal de Comunicação Modulação Digital Codificação de Canal Decodificação de Canal Decodificação de Fonte Sincronismo



Sistema de Comunicação Digital – Modelo Mais Detalhado

Introdução à Comunicação

Fonte de Sinal Sinal Recuperado Demodulação Digital Canal de Comunicação Modulação Digital Sincronismo

Primeiramente

O que é informação digital?

Introdução a Comunicação Digital



Sinal de Informação

– Sinal Analógico

• Variação contínua da amplitude no tempo • Número infinito de símbolos

– Sinal Digital

• Variação discreta da amplitude em intervalos regulares no tempo (T_s) • Número finito de símbolos

O que é transmissão digital?

Sistemas de Comunicação Digital



Transmissão Digital

– Sinal transmitido pelo canal é digital • A informação pode ser analógica ou digital

Introdução a Comunicação Digital

 Conversão ADC

 Informação analógica  sinal digital (Digitalização da informação analógica)

 Transmissão do sinal de voz do telefone através de PCM

 Conversão DDC

 Informação digital  sinal digital

 Transmissão de dados de um computador através de modulação digital passa-baixa



Transmissão Analógica

– Sinal transmitido pelo canal é analógico • A informação pode ser analógica ou digital

Introdução a Comunicação Digital

 Conversão AA

 Informação analógica  sinal analógico

 Transmissão de um sinal de música pelo ar empregando modulação analógica

 Conversão DA

 Informação digital  sinal analógico

 Transmissão de dados pelo ar (celular) empregando modulação digital passa-faixa

O que são sistemas de

comunicação digital?

Quais as vantagens de

termos a informação

na forma digital?



Os sistemas de comunicação convertem a

informação

em

formas de onda mais adequadas

para serem transmitidas

de forma eficiente pelo canal



Os

sistemas de comunicação

digitais

convertem a

informação digital

(e.g. bits ou símbolos) em sinais mais

adequados para a transmissão pelo canal (

através

de

formas de onda

analógicas

ou

digitais

)

– Os bits são uma representação da informação “0” e “1”

• A maioria das informações pode ser convertida em bits (digital)

• Computadores geram naturalmente a informação na forma digital

• Sinais analógicos podem ser convertidos em digitais através dos processos de amostragem e quantização (Conversão A/D)



Comunicação Digital (

informação digital

)

– Transmissor envia uma forma de onda que pertence a um conjunto finito de formas de onda possíveis durante um intervalo limitado

– Receptor decide qual forma de onda foi transmitida a partir do sinal recebido com ruído

• Sistemas Analógicos: Receptor deve reproduzir com fidelidade a forma de onda enviada, porém existem infinitas formas possíveis

• Sistemas Digitais: Receptor conhece o conjunto de formas de onda possíveis (alfabeto) e deve determinar qual delas foi transmitida num dado intervalo de tempo

– Universo de busca menor que nos sistemas analógicos – Sistemas mais robustos a ruídos e interferências

Introdução a Comunicação Digital

Medida de desempenho importante em sistema digitais

Probabilidade de tomar uma decisão errada (probabilidade de erro de bit ou de símbolo)



Comunicação Analógica (

informação analógica

)

Introdução a Comunicação Digital



Comunicação Digital (

informação digital

)

Introdução a Comunicação Digital

Fonte: J.Proakis, M.Salehi, Comm. Systems Engineering

Bit 1



Vantagens da Comunicação Digital (informação digital)

– Maior imunidade ao ruído e distorção do canal

• Capaz de percorrer longas distâncias em canais de baixa qualidade

• Regeneração do sinal empregando repetidores (TX noise free)

• Códigos Corretores de Erro

• Receptor necessita distinguir apenas um número finito de símbolos

– Facilidade de criptografia no domínio digital

– Permite o armazenamento dos dados de uma forma mais fácil – Possibilita a compressão da informação

– Custo relativamente baixo dos dispositivos digitais (CIs) – Permite explorar eficientemente o range dinâmico do sinal

• Por isso CD’s e DVS’s apresentam alta qualidade

– Capacidade de transmissão Multimídia

– Multiplexação mais simples e eficiente (TDM)

Sistemas de

Comunicação



Sistema de Comunicação Digital

– Passa-Baixa (Banda Base)

– Passa-Faixa (Banda Passante)

Comunicação Digital

Passa-Baixa



Sistemas de Comunicação Passa-Baixa (Banda Base)

– Permitem a passagem de sinais cujas componentes de frequência estão abaixo de uma dada frequência máxima f_m

• Sinais cujas componentes de frequência estão próximas da componente DC (0Hz) e abaixo de f_m são comumente denominados de sinais Banda Base (BB)

• Sinais BB são geralmente o próprio sinal original proveniente da fonte de informação ou uma modificação do sinal original cujas componentes de frequência ainda permanecem abaixo de f_m

– Normalmente utilizados quando o canal de comunicação é cabeado (e.g. cabos TP, coaxial, de rede, etc)

– O processo de modificação do sinal BB para uma transmissão eficiente por um Canal de Comunicação Passa-Baixa será denominado de Modulação Passa-Baixa ou Codificação BB



Modulação

Digital

Passa-Baixa (Banda-Base)

– Pode ser obtida pela conversão ou codificação do sinal de informação digital numa nova forma de onda BB (sequência de pulsos) mais adequada para a transmissão por um canal de comunicação passa-baixa

• O sinal de informação original normalmente não se encontra na forma mais adequada para uma transmissão eficiente pelo canal

– A modulação passa-baixa permite aumentar a imunidade a ruídos, interferências e outras formas de degradação presentes, facilitar o sincronismo, detectar erros, eliminar o nível DC do sinal transmitido etc

– Exemplos de Modulação Passa-Baixa

• PAM

• PCM

• Códigos de linha



Codificação de Linha

Comunicação Digital Passa-Baixa

Unipolar NRZ (2 Níveis)

Problemas na transmissão (Nível DC) Polar NRZ (2 Níveis)

Bit 0: Nível -A Bit 1: Nível +A

Dificuldade de sincronismo (Seq. Longas) Unipolar RZ (2 Níveis)

Problemas na transmissão (Nível DC) Pulso menor que intervalo de tempo T_b Bipolar AMI (3 Níveis)

Nível DC zero! Sincronismo fácil Bit 0: Nível 0

Bit 1: Nível +A e –A alternadamente Manchester (2 Níveis) – Ethernet



Modulação Digital Passa-Baixa

Comunicação Digital Passa-Baixa

Fonte de Sinal Transmissor Sinal Recuperado Receptor Canal de Comunicação 0V 5V -12V 12V Polar NRZ

Comunicação Digital

Passa-Faixa



Sistemas de Comunicação Passa-Faixa (Banda Passante)

– Permitem a passagem de sinais cujas componentes de frequência estão em torno de uma dada frequência f_o

• Sinais cujas componentes de frequência estão centradas em torno de

f_o e suas componentes DC são praticamente nulas são denominados de Banda Passante (BP)

– Normalmente utilizados quando o canal de comunicação é sem fio, mas também bastante utilizados em canais cabeados.

– O processo de modificação do sinal BB para possibilitar uma transmissão eficiente por um Canal de Comunicação Passa-Faixa será denominado de Modulação Passa-Faixa (em algumas referências, chamados simplesmente de Modulação Digital)



Modulação

Digital

Passa-Faixa (Banda-Passante)

– Pode ser obtida pela variação da amplitude, fase ou frequência do sinal de portadora de alta frequência, ou uma combinação destes parâmetros, de acordo com a variação do sinal de informação, gerando uma nova forma de onda mais adequada para a transmissão por um canal de comunicação passa-faixa

• O sinal de informação BB pode ser convertido para BP através da

translação do espectro do sinal original para uma faixa de frequência muito mais elevada (de forma linear ou não-linear) com a ajuda do

sinal de portadora

– Exemplos de Modulação Digital Passa-Faixa • ASK • BPSK • FSK • QPSK • 8PSK • 16QAM



Modulação Digital Passa-Faixa

Comunicação Digital Passa-Faixa

Fonte de Sinal Transmissor Sinal Recuperado Receptor Canal de Comunicação QAM

Comunicação Digital Passa-Faixa

Por que usar uma

Portadora de Alta



Por que usar Altas Freqüências?

– A transmissão direta do sinal de informação BB sobre um determinado canal pode ser irrealizável

– Na Radiopropagação, a dimensão dos elementos irradiantes (antenas) deve ser proporcional ao comprimento de onda

Comunicação Digital Passa-Faixa

Tx

l/2 Antena Dipólo de Meia-Onda

f

c



l

Para f=100 kHz  Antena=1,5 km (l/2) Para f=1 GHz  Antena=15 cm (l/2)



Principais Vantagens de usar Modulação Passa-Faixa

– Permitir uma ocupação mais adequada da banda de freqüência

• Compartilhar o canal de comunicação para diferentes serviços

– Permitir uma transmissão eficiente pelo canal de comunicação

• Permite a transmissão a longa distância

– Possibilitar uma redução da complexidade do hardware

• Filtros mais fáceis de serem construídos

– Possibilitar uma redução dos efeitos de interferência e ruído

• Técnicas como a modulação FM (troca de banda por SNR)

– Possibilitar a multiplexação de vários sinais banda-base em faixas de freqüência não sobrepostas ou mesmo sobrepostas

• FDM e OFDM



Modulação Digital Passa-Faixa

Comunicação Digital Passa-Faixa

Mensagem Digital Portadora Senoidal

Modulador ASK FSK PSK QAM 1 0 1 0

Análise da



Características Analisadas

– Taxa de dados (Bit Rate x Baud Rate) – Banda de frequência

– Relação Sinal-Ruído

– Probabilidade de Erro (Bit Error Rate x Symbol Error Rate)

Bit Rate

X



Esquema de Comunicação Digital Binário

– Utiliza apenas 2 símbolos diferentes para a transmissão da

informação desejada

– Deste modo, cada símbolo representa um único bit



Esquema de Comunicação Digital M-ário

– É possível utilizar um esquema de comunicação digital mais complexo composto por M símbolos diferentes para a

transmissão da informação desejada

– Neste caso, cada símbolo pode representar vários bits



Considerando o caso geral de um esquema de

comunicação digital com

M

símbolos diferentes, pode-se

definir os seguintes parâmetros:

– Taxa de Símbolos (Baud Rate)

• Quantidade de símbolos transmitidos por segundo (R_s)

– Taxa de Bits

• Quantidade de bits transmitidos por segundo (R_b)

Bit Rate x Baud Rate

b b

T

R



1

s s

T

R



1



Bit Rate x Baud Rate



Dado que o n

o

_{de bits por símbolo seja:}



Pode-se relacionar a taxa de bits e a taxa de símbolos por:



De modo que a duração de bits e a duração de símbolos

são relacionadas por:

Bit Rate x Baud Rate

M

N

_b



log

₂

M

R

N

R

R

_b



_s



_b



_s



log

₂

M

T

T

_b s 2

log





Bit Rate x Baud Rate

Bit Rate x Baud Rate

T_b T_s = 4T_b T_s = 4T_b Modulação Passa-Baixa Modulação Passa-Faixa -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 Constelação - 16-QAM Real Im a g

Largura de



Largura de Faixa de Frequência de Transmissão

– Conjunto de frequências alocadas para a transmissão do sinal de informação através do canal de comunicação



Normalmente estabelecida e regulamentada pelo tipo de

aplicação e pelas características do sinal transmitido:

– Música via AM (5.0kHz): ~ 10.0kHz – Música via FM (15.0kHz): ~ 200.0kHz – Vídeo via TV (4.0MHz): ~ 6.0MHz – Dados: 1Gbps?



Exemplo do WiFi (IEEE802.11g)

– ~ 2.4Ghz – 2.5GHz (100MHz, 14 canais de 20MHz sobrepostos) – ~ 5.1GHz – 5.8GHz (150MHz, 25 canais de 20MHz)



Faixa de Frequência das Modulações Digitais

• Sistema de Comunicação Passa-Baixa

• Sistema de Comunicação Passa-Faixa Linear

Largura de Faixa de Frequência

0 |X_bb(f)| f_m -f_m f f f_o –f_o |X(f)| f_o + f_m f_o – f_m B = f_m W=2f_m 0



Banda de Frequência - Sistemas Digitais

Passa-Baixa

– Considerando o Teorema de Nyquist, a Banda Mínima ocupada por um sinal BB pode ser representada por:

– Dada a relação entre taxa de bit e taxa de símbolo, tem-se que:

Largura de Faixa de Frequência

2

s

R

B



M

R

B

b 2

log

2





) ( 2 B Nyquist R_s  



Banda de Frequência - Sistemas Digitais

Passa-Faixa

– Para Sistemas de Modulação Digital Lineares, o sinal BP resultante ocupa uma Banda Mínima de RF igual a W_RF = 2B (2x a banda do sinal BB), desta forma, tem-se que:

– Dada a relação entre taxa de bit e taxa de símbolo, tem-se que:

Largura de Faixa de Frequência

s RF

R

W



M

R

W

_RF b 2

log



) ( 2 B Nyquist R_s  



Algumas outras Definições de Banda de Frequência

Largura de Faixa de Frequência

a) Banda de Meia-Potência (3dB)

b) Banda Equivalente de Ruído

c) Banda Nulo-a-Nulo

d) Banda Essencial (fração da potência)

e) Densidade Espectral Limitada

f) Banda Absoluta (frequência mais alta)

(a) (b) (c) (d) |H(f)| f



_o (f) (e) 50dB

Relação

Sinal-Ruído



Relação Sinal – Ruído (SNR)

– Relação entre a Potência do Sinal e a Potência do Ruído

– É comum representá-la na forma logarítmica em DECIBÉIS (dB):

– Algumas Relações de Potência Comuns em dB:

• 0dB: P_sinal = P_ruído • – 3dB: P_sinal = ½ P_ruído • 3dB: P_sinal = 2 P_ruído • 10dB: P_sinal = 10 P_ruído • 20dB: P_sinal = 100 P_ruído

Relação Sinal-Ruído

















ruído sinal 10

log

10

P

P

SNR

_dB ruído sinal

P

P

SNR





Decibel em Wireless

– Potência em dBm

– Forma muito utilizada na área de comunicações para especificar a potência dos sinais

– Utiliza como referência um sinal de 1mW

– De forma simplificada, tem-se:

– Simplifica as operações de ganho e atenuação na análise de sistemas de comunicação

• Substitui multiplicações e divisões por somas e subtrações

Relação Sinal-Ruído

 

















mW

1

W

log

10

₁₀

P

sinal

P

_dBm

 



W



log

10

30

₁₀

P

_sinal

P

_dBm









Potência do Ruído Gaussiano Branco Aditivo (AWGN)

– Processo aleatório gaussiano – N(0,



_N2₎

– Ruído branco composto por componentes distribuídas igualmente em todas as freqüências do espectro

• No caso do ruído térmico, o espectro de freqüência pode ser considerado constante até ~1012 _{Hz (T}

k = 290K)

– Efeito aditivo

– Processo aleatório Gaussiano - N(0 ,



_N2₎

– Ruído branco composto por componentes distribuídas igualmente em todas as freqüências do espectro

• No caso do ruído térmico, o espectro de freqüência pode ser considerado constante até ~1012 _{Hz (T}

k = 290K)

Relação Sinal-Ruído

  2 2 2 2 1 ) ( N N m n N N n e f      n f_N(n) m_N N  2

1



2



, _N N m N  Função de Densidade de Probabilidade  S_N() N_o/2 Densidade Espectral de Potência

– Efeito aditivo

Relação Sinal-Ruído

 

t

x

t

n

 

t

y



(

)



)

(t

x

)

(t

n

Modelos Matemáticos de Canal Utilizados



Densidade Espectral do ruído do tipo AWGN

– N_o= k . T Watts/Hz



Potência do ruído do tipo AWGN

– P_N = k . T . B Watts k: Constante de Boltzmann k = 1,38 . 10 -23 _Watts/K.Hz T: Temperatura em Kelvin T = 290K (ambiente) B: Banda de Frequência



Exemplo: Determine a densidade espectral e a potência

de um ruído do tipo AWGN para T=290K e B = 1MHz

Densidade Espectral de Ruído

N_o= k . T = 1,38 . 10 -23 _{. 290}



_N o= 4 . 10 -21 W/Hz – Considerando em dBm N_o = 10.log₁₀(4 . 10 -21 / 1 . 10 -3)



N_o = -173,97dBm/Hz

Potência de Ruído

P_N = N_o . B = 4 . 10 -21 _{. 1 . 10}6



_P N = 4 . 10 -15 W – Considerando em dBm P_N = 10.log₁₀(4 . 10 -15 _{/ 1 . 10} -3₎



_P N = -113,97dBm

Relação Sinal-Ruído



Como melhorar a Relação Sinal – Ruído (SNR)

– Redução do ruído

– Redução da distância entre transmissor e receptor – Aumento da potência do transmissor

– Num sistema de comunicação digital, a SNR pode ser representada por:

• Onde a relação E_s / N₀ é a relação entre a energia de símbolo pela densidade espectral de potência do ruído

– O uso de E_s / N₀ acaba sendo bastante interessante, visto que o processo de detecção depende da energia de símbolo e não especificamente da potência recebida (embora elas são relacionadas)

Relação Sinal-Ruído

W

N

R

E

W

N

T

E

P

P

SNR

s s s s N S













0 0

W

R

N

E

SNR



s



s 0 W = W_RF  sinais Banda-Passante W = B  sinais Banda-Base

– Considerando ainda que:

– Pode-se obter uma outra relação bastante interessante:

– A vantagem desta nova relação é que ela depende da energia de bit ao invés de símbolo

– Isto permite uma comparação entre diferentes esquemas de modulação mais justa em função da energia gasta por bit

Relação Sinal-Ruído

M

E

E

_s



_b



log

₂

M

R

R

_s



_b

log

₂





W

N

M

R

M

E

SNR

s s R b E b























0 2 2

1

log

log

















_W

R

N

E

SNR



b



b 0



Exemplo: Qual é a taxa de bit necessária para digitalizar

um sinal de voz analógico que possui banda de 4 kHz se

forem empregados 8 bits (256 níveis de quantização

diferentes)? Qual é a banda necessária se for usada um

modulação

passa-baixa linear binária

(e.g. codificação de

linha polar NRZ)? Se o sistema opera com uma SNR = 7

dB, qual deve ser a E

_b

/N

₀

?

– R_b = (2  4k)  8 = 64 kbps – R_s = R_b / log₂ (2) = 64 ksps – B = R_s /2 = 32 kHz (pulso de Nyquist) – E_b/N₀ = SNR  B / R_b = 2.5  E_b/N₀ = 3.99 dB

Exemplos

B

R

N

E

SNR



b



b 0



Exemplo: Qual é a taxa de bit necessária para digitalizar

um sinal de vídeo analógico que possui banda de 4 MHz

se forem empregados 16 bits (65536 níveis de quantização

diferentes)? Qual é banda necessária se for usada um

modulação

passa-faixa linear 16-ária

(e.g. 16-QAM)? Se o

sistema opera com uma SNR = 15 dB, qual deve ser a

E

_b

/N

₀

correspondente?

– R_b = (2  4 M)  16 = 128 Mbps – R_s = R_b / log₂ (16) = 32 Msps – W_RF = R_s = 32 MHz (pulso de Nyquist) – E_b/N₀ = SNR  W_RF / R_b = 31.6 / 4 = 7.9  E_b/N₀ = 8.97 dB

Exemplos

RF b b

W

R

N

E

SNR





0



Quantos bits/símbolo são transmitidos através das

Modulações Passa-Faixa:

– QPSK – 16-QAM – 64-QAM



Se o sistema utiliza uma banda de RF de 200 kHz, qual

seria a máxima taxa de bits possível para a modulação:

– QPSK – 16-QAM – 64-QAM



Quantos bits/símbolo são transmitidos através das

Modulações Passa-Faixa:

– QPSK (2 bits/símbolo) – 16-QAM (4 bits/símbolo) – 64-QAM (6 bits/símbolo)



Se o sistema utiliza uma banda de RF de 200 kHz, qual

seria a máxima taxa de bits possível?

– Se a banda de RF é 200 kHz, o baud rate é ~200 ksps. Assim: – QPSK (200 ksímbolos/s * 2 bits/símbolo = 400 kbps)

– 16-QAM (200 ksímbolos/s*4 bits/símbolo = 800 kbps) – 64-QAM (200 ksímbolos/s*6 bits/símbolo = 1.2 Mbps)

Eficiência do Sistema

s RF

R

W



M

N

_b



log

₂

M

R

R

_b



_s



log

₂



Exemplo: Sistema de modulação 4-ASK (Passa-Faixa)

utilizando também uma banda de RF de 200 kHz

Sequência de Dados: 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0

– Quantos símbolos fazem parte do alfabeto do 4-ASK? – Qual é a quantidade de bits por símbolo?

– Qual é a taxa de símbolos por segundo (Baud Rate)? – Qual é a taxa de bits por segundo?

– Qual seria a banda ocupada se fossem usados pulsos de Nyquist (ideal)?

– Se a SNR é de 10 dB, qual deve ser a E_b/N₀ correspondente?

– Represente o sinal modulado correspondente no domínio do tempo levando em consideração o tempo de símbolo obtida e que cada símbolo apresenta uma diferença de 1 Vpp

Eficiência do Sistema